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常用詞典

細胞外基質

例句

Syndecan-1 is also involved in cell-extracellular matrix adhesion.

1還參與細胞-細胞外基質的粘附。

Most cells other than blood cells live within a fibrous extracellular matrix.

血細胞以外的大多數細胞都生活在纖維細胞外基質裡。

Cordycepssinensis can alleviate the accumulation of extracellular matrix.

減輕腎小球硬化細胞外基質的積聚。

Extracellular matrix (ECM) accumulation is the final pathway to renal fibrosis.

細胞外基質(ecm)積聚是腎髒纖維化的最終途徑。

專業解析

細胞外基質（Extracellular Matrix, ECM）是存在于動物細胞外空間、由細胞分泌的複雜三維網絡結構，主要由蛋白質和多糖構成。它不僅是細胞的物理支撐框架，更參與調控細胞行為、組織發育和生理功能。其核心組成與功能如下：

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一、核心組成

1. 結構蛋白

   • 膠原蛋白（Collagen）：占ECM蛋白總量的25%-30%，形成纖維網絡提供抗張強度。I型膠原常見于皮膚、骨骼；II型存在于軟骨。
   • 彈性蛋白（Elastin）：賦予組織彈性，如血管壁和肺組織。

2. 糖胺聚糖（GAGs）與蛋白聚糖

   • 透明質酸（Hyaluronic Acid）：形成水合凝膠緩沖機械壓力，促進細胞遷移。
   • 硫酸軟骨素（Chondroitin Sulfate）：存在于軟骨，維持組織抗壓性。

3. 粘連糖蛋白

   • 纖連蛋白（Fibronectin）：介導細胞與ECM黏附，影響細胞鋪展和分化。
   • 層粘連蛋白（Laminin）：基底膜主要成分，支持上皮細胞極性排列。

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二、核心功能

1. 力學支持與結構完整性

   ECM的膠原纖維和彈性纖維網絡共同維持組織的形态穩定性和機械強度，例如肌腱的抗拉伸能力。

2. 細胞行為調控

   • 信號傳導：整合素受體介導ECM-細胞雙向通訊，影響基因表達（如通過FAK激酶通路）。
   • 分化引導：幹細胞在特定ECM成分（如層粘連蛋白-511）誘導下分化為目标細胞類型。

3. 組織動态平衡

   MMP酶（基質金屬蛋白酶）可控降解ECM，實現組織重塑，傷口愈合中膠原重構即依賴此過程。

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三、病理與醫學應用

• 纖維化疾病：ECM過度沉積導緻肝纖維化、肺纖維化，靶向TGF-β信號通路可幹預。
• 腫瘤轉移：癌細胞通過修飾ECM（如增加透明質酸）促進侵襲，相關标志物成為治療靶點。
• 再生醫學：人工ECM支架（如膠原-透明質酸複合材料）用于軟骨修複。

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權威參考文獻來源

1. Nature Reviews Molecular Cell Biology: ECM結構與信號綜述
2. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology: 細胞-ECM相互作用機制
3. Journal of Cell Science: ECM在疾病中的動态變化
4. Annual Review of Cell and Developmental Biology: ECM在發育與再生中的作用

網絡擴展資料

“Extracellular matrix”（細胞外基質，簡稱ECM）是生物學和醫學中一個重要的術語，以下是詳細解釋：

定義

細胞外基質是位于細胞外的複雜三維網絡結構，主要由蛋白質、多糖和其他分子組成。它在多細胞生物（如動物）中廣泛存在，為細胞提供物理支撐，并參與細胞間的信號傳遞和功能調控。

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主要組成成分

1. 結構蛋白

   • 膠原蛋白（Collagen）：占ECM的大部分，提供強度和韌性，如皮膚、骨骼中的膠原。
   • 彈性蛋白（Elastin）：賦予組織彈性，如血管和肺部組織。
   • 層粘連蛋白（Laminin）和纖維連接蛋白（Fibronectin）：幫助細胞附着于ECM。

2. 糖胺聚糖（GAGs）和蛋白聚糖（Proteoglycans）

   • 吸收水分形成凝膠狀基質，緩沖機械壓力，如軟骨中的透明質酸。

3. 信號分子

   • 包括生長因子、細胞因子等，調控細胞增殖、遷移和分化。

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功能

1. 機械支持
   形成組織的支架，維持器官形态（如皮膚、骨骼）。
2. 細胞行為調控
   通過信號通路影響細胞存活、分化和運動（例如傷口修複時引導細胞遷移）。
3. 物質交換
   作為細胞間物質運輸的介質，參與營養輸送和代謝廢物排出。
4. 組織動态平衡
   ECM的持續重塑參與發育、衰老和疾病（如癌症轉移中ECM降解促進侵襲）。

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相關疾病

ECM異常與多種疾病相關：

• 纖維化：ECM過度沉積導緻器官硬化（如肝纖維化）。
• 癌症：腫瘤細胞通過破壞ECM屏障實現轉移。
• 遺傳性疾病：膠原蛋白缺陷導緻成骨不全症（“脆骨病”）。

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應用領域

• 組織工程：人工合成ECM用于再生醫學。
• 藥物研發：靶向ECM降解酶（如基質金屬蛋白酶）治療癌症。

如果需要更深入的機制或具體案例，可以進一步探讨！

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