A. 什麼是成纖維細胞
成纖維細胞(fibroblast)成纖維細胞是疏鬆結締組織的主要細胞成分,細胞呈梭形或扁的星狀,具有突起。根據不同的功能活動狀態,將細胞分為成纖維細胞和纖維細胞二型:成纖維細胞乃是功能活動旺盛的細胞,細胞和細胞核較大,輪廓清楚,核仁大而明顯,細胞質弱嗜鹼性,具明顯的蛋白質合成和分泌活動;纖維細胞(fibrocyte)功能活動不活躍,細胞輪廓不明顯,核小著色深,核仁不明顯,細胞質少。此二型細胞可互相轉化。
成纖維細胞:數目最多,胞體大,為多突的紡錘形或星形的扁平細胞,細,細胞核呈規則的卵圓形,細胞輪廓不清。
成纖維細胞攝取所需的氨基酸,如脯氨酸和賴氨酸等,在粗面內質網的核蛋白體上合成前α多肽鏈(proalpha polypeptide chain),多肽鏈輸送到高爾基復合體後,組成前膠原分子(procollagen)。前膠原分子由分泌囊泡帶到細胞表面,然後通過胞吐作用釋放到細胞外。在前膠原肽酶催化下,將每一前α多肽鏈的尾段除去,成為原膠原分子(tropocollagen)。許多原膠原分子成行平行排列,結合成具有周期性橫紋的膠原原纖維。由膠原原纖維互相結合形成膠原纖維。
是結締組織中最常見的細胞,由胚胎時期的間充質細胞(mesenchymal cell)分化而來。在結締組織中,成纖維細胞還以其成熟狀態—纖維細胞(fibrocyte)的形式存在,二者在一定條件下可以互相轉變。 不同類型的結締組織含成纖維細胞的數量不同。通常,疏鬆結締組織中成纖維細胞的數量比同樣體積的緻密結締組織中所含成纖維細胞的數量要少,故分離培養成纖維細胞多以真皮等緻密結締組織為取材部位〔2,3〕。 成纖維細胞形態多樣,常見的有梭形、大多角形和扁平星形等,其形態尚可依細胞的功能變化及其附著處的物理性狀不同而發生改變。成纖維細胞胞體較大,胞質弱嗜鹼性,胞核較大呈橢圓形,染色質疏鬆著色淺,核仁明顯。電鏡下,其胞質可見豐富的粗面內質網、游離核糖體和發達的高爾基復合體,表明它具有合成和分泌蛋白質的功能。成纖維細胞尚可合成和分泌膠原纖維、彈性纖維、網狀纖維及有機基質。它合成的前膠原蛋白分子經內切酶作用,聚合和重排,可形成與成骨細胞合成分泌的膠原原纖維一樣具有64nm(640?)周期橫紋的膠原原纖維,膠原原纖維經互相粘合形成膠原纖維。經檢測,這兩種細胞合成分泌的膠原纖維均是Ⅰ型膠原纖維,在形態和生化結構上完全相同〔4,5〕。 處於成熟期或稱靜止狀態的成纖維細胞,胞體變小,呈長梭形,粗面內質網和高爾基復合體均不發達,被稱為纖維細胞。在外傷等因素刺激下,部分纖維細胞可重新轉變為幼稚的成纖維細胞,其功能活動也得以恢復,參與組織損傷後的修復。另外,在結締組織中,仍保留著少量具有分化潛能的間充質細胞,它們在創傷修復等情況下可增殖分化為成纖維細胞。 2 成纖維細胞在一般創傷修復中的表現 各種創傷均會造成不同程度的細胞變性、壞死和組織缺損,必須通過細胞增生和細胞間基質的形成來進行組織修復。在此修復過程中,成纖維細胞起著十分重要的作用。以傷口癒合過程為例,成纖維細胞通過有絲分裂大量增殖,並從4~5天或6天開始合成和分泌大量的膠原纖維和基質成分,與新生毛細血管等共同形成肉芽組織,填補傷口組織缺損,為表皮細胞的覆蓋創造條件。在傷口癒合中,成纖維細胞主要來源於真皮乳頭層的局部成纖維細胞和未分化的間充質細胞,以及血管周圍的成纖維細胞和周細胞。內臟損傷時,參與修復過程的成纖維細胞多來自間質和包膜,以及粘膜下或漿膜下層的結締組織。有人認為創傷癒合過程中傷處聚集的大量成纖維細胞,一方面是由成纖維細胞通過分裂增殖而來,另一方面,更多地是由鄰近的間充質細胞、纖維細胞和毛細血管周細胞等演變或遊走到傷處。在創傷修復的後期,成纖維細胞通過分泌膠原酶參與修復後組織的改建。在某些病理條件下,以成纖維細胞為主要細胞成分的肉芽組織或增生組織塊還可以在非骨組織內發生鈣化,引起異位骨化(ectopic ossification)。但對於異位骨化的參與細胞及其機制尚不十分清楚,未分化間充質細胞、成纖維細胞、內皮細胞和毛細血管周細胞等可劃歸為誘導性骨祖細胞的細胞都有可能參與這一過程
B. 膠原的分子結構有何特點
膠原的分子結構特點:
膠原分子是由3條α螺旋肽鏈組成,每條肽鏈包含約1000個氨基酸殘基,氨基酸組成規則的Gly-X-Y (X為Pro,Y為Hypro或Hylys)三肽重復序列。三肽相互交聯。膠原在合成時首先合成前膠原,分泌到細胞外基質中,有前肽酶切去前肽形成直徑1.5nm,長300nm的膠原分子。膠原分子按照相鄰分子相錯1/4長度,前後分子首尾相隔35nm的距離,進行自我裝配,形成直徑10~30nm明暗相間的膠原纖維。膠原纖維在細胞外基質中常聚集成束。功能:膠原在不同的組織中呈不同形態結構,與其功能(抗張性、強韌性、抗拉性、支持保護、形成基膜等)相適應;膠原通過與細胞外基質中各種成分結合,將細胞外基質組織起來,同時與細胞表面受體結合,連成組織和器官;膠原通過細胞表面受體介導與細胞內骨架相互作用,影響細胞的形態與運動;膠原有刺激上皮細胞分化,維持上皮細胞生長的作用,並作為細胞相互作用的支架和細胞遷移的基質,引導細胞遷移。
C. 膠原蛋白是什麼物質,有什麼營養價值
膠原蛋白
膠原蛋白(Collagen)又叫膠原質,是組成各種細胞外間質的聚合物在動物細胞中扮演結合組織的角色,是細胞外基質最重要的組成成份,同時也是動物結構組織最主要的構造性蛋白質,主要是以以下不溶性纖維蛋白的形式存在,在人體的組成中,約占蛋白質的33%,扮演著有如『床墊』『水泥』的角色,能保證並連結各種組織支撐起人體的結構。
應用方面:
膠原蛋白是人體組織的主要成份,它與人體各器官組織及細胞有著不可分隔的關系,所以應用於人體器官組織的修補及再生。膠原蛋白的相關醫學應用包括膠原蛋白海綿,絲腺,薄膜(外科止血,用於心臟血管,神經,口腔,骨科,皮膚,婦產手術等)傷口敷料,人工皮膚,血管,心瓣膜,眼角膜保護材料,注射式膠原蛋白(用於除皺,軟組織豐滿填補,治療尿失禁,尿液迴流,骨科組織再生填料),葯物輔助機制,膠原蛋白基質模板等用途。一般而言,蛋白質的基本單位為氨基酸,而其膠原蛋白卻是維持緊實和彈性的主要成份之一。
膠原蛋白在美容上的作用
膠原蛋白是動物體內含量最豐富的蛋白質,占人體的30%以上。它屬於不溶性纖維型蛋白質,也是細胞外基質中的一類。膠原蛋白可以從動物中提取不同組織中不同類型的膠原蛋白,其功能和作用也不同。提取膠原蛋白能夠溶解的一般是前膠原。從類型看,目前為止人體內的膠原蛋白有二十多種,不同類型的膠原蛋白在分子結構及免疫學特徵性有所不同,按組織分類可分三類:
第一類:間隙膠原I-III型,主要存在於皮膚和肌腱等組織中,是細胞之間的膠原蛋白,有很強的抗張性,其中II型膠原由軟
骨細胞產生。
第二類:基膜膠原有Ⅳ-Ⅶ型膠腺為基膜膠原,主要存在於臟器當中。
第三類:軟骨膠原有Ⅸ-Ⅺ型為軟骨中微量膠原與軟骨形成有關。
從結構上看,膠原的分子結構獨特,在電子顯微鏡看到三個分子呈現螺旋結構,並有多型性,膠原肽鏈的氨基酸組成獨特,甘氨酸含量三分之一,脯氨酸及羥脯氨酸各佔10%,其中羥脯氨酸在動物組織中,僅見於膠原,皮膚中的膠原轉換率一般比較慢,兒童的皮膚以III型為主,到了成年皮膚以I型為主,隨著年齡的增長,交聯腱日益增多,膠原纖維亦越緊密與皮膚老化變僵硬相關,所以,皮膚表現鬆弛。
從膠原的生物學作用看,膠原在細胞外基質中含量最高(皮膚),剛性及抗張強度最大,是細胞外基質中的骨架結構,另外,細胞外基質中的其他成份可分別與膠原相結合,構成結構和功能的統一體,同時各型膠原與細胞外基質成份結合時有一定的選擇性。
參考資料:http://..com/question/1118135.html
D. 為什麼說膠原是細胞外基質中的框架結構
A、膠原是動物體內含量最豐富的蛋白質,約占人體蛋白質總量的30%以上.它遍布於體內各種器官和組織,是細胞外基質中的框架結構,沒有完整的細胞結構.故A錯誤.
B、彈性纖維是細胞外基質中由彈性蛋白組成的,具有彈性的纖維.是細胞外基質中的主要纖維成分之一.沒有完整的細胞結構.故B錯誤;
C、肌肉纖維由肌肉細胞構成,肌肉細胞屬於動物細胞,具有細胞膜、細胞質、細胞核等細胞的基本結構;故C正確;
D、神經元也叫神經細胞,屬於動物細胞,基本結構包括細胞體和突起兩部分,神經元的突起一般包括一條長而分支少的軸突和數條短而呈樹枝狀分支的樹突,軸突以及套在外面的髓鞘叫神經纖維,可見神經纖維不具有細胞完整的結構;故D錯誤.
故選:C.
E. 纖維細胞的形態
成纖維細胞形態多樣,常見的有梭形、大多角形和扁平星形等,其形態尚可依細胞的功能變化及其附著處的物理性狀不同而發生改變。成纖維細胞胞體較大,胞質弱嗜鹼性,胞核較大呈橢圓形,染色質疏鬆著色淺,核仁明顯。電鏡下,其胞質可見豐富的粗面內質網、游離核糖體和發達的高爾基復合體,表明它具有合成和分泌蛋白質的功能。成纖維細胞尚可合成和分泌膠原纖維、彈性纖維、網狀纖維及有機基質。它合成的前膠原蛋白分子經內切酶作用,聚合和重排,可形成與成骨細胞合成分泌的膠原原纖維一樣具有64nm(640?)周期橫紋的膠原原纖維,膠原原纖維經互相粘合形成膠原纖維。經檢測,這兩種細胞合成分泌的膠原纖維均是Ⅰ型膠原纖維,在形態和生化結構上完全相同。 處於成熟期或稱靜止狀態的成纖維細胞,胞體變小,呈長梭形,粗面內質網和高爾基復合體均不發達,被稱為纖維細胞。在外傷等因素刺激下,部分纖維細胞可重新轉變為幼稚的成纖維細胞,其功能活動也得以恢復,參與組織損傷後的修復。另外,在結締組織中,仍保留著少量具有分化潛能的間充質細胞,它們在創傷修復等情況下可增殖分化為成纖維細胞。
F. 膠原纖維的簡介
膠原纖維(collagenous fiber) 在三種纖維中數量最多,新鮮時呈白色,有光澤,故又名白纖維。在HE染色切片中呈嗜酸性,粗細不等,直徑0.5~10um,呈波浪形,有分支並交織呈網,膠原纖維的生化成分為I型膠原蛋白。膠原蛋白(collagen)由成纖維細胞分泌,於細胞外聚合成膠原原纖維,在再經少量黏合成膠原纖維。電鏡下,膠原原纖維直徑20~100nm,呈明暗交替的周期性橫紋,橫紋周期約64nm,膠原纖維的韌性大,抗拉力強。
膠原纖維:染成粉紅色,束狀,其中的原纖維大多看不清;
兒童時期,骨骼的膠元纖維占的比重較大,成骨細胞製造骨質十分活躍。因此,兒童的骨骼彈性大,不易折斷。
G. 成纖維細胞的能合成和分泌什麼
成纖維細胞的能合成和分泌膠原纖維和彈性纖維。
成纖維細胞胞體呈梭型或不規則三角形,中央有卵圓形核,胞質突起,生長時呈放射狀。除真正的成纖維細胞外,凡由中胚層間充質起源的組織,如心肌、平滑肌、成骨細胞、血管內皮等常呈本型狀態。
成纖維細胞攝取所需的氨基酸,如脯氨酸和賴氨酸等,在粗面內質網的核蛋白體上合成前α多肽鏈,多肽鏈輸送到高爾基復合體後,組成前膠原分子。前膠原分子由分泌囊泡帶到細胞表面,然後通過胞吐作用釋放到細胞外。
(7)膠原細胞呈什麼形擴展閱讀:
成纖維細胞形態多樣,常見的有梭形、大多角形和扁平星形等,其形態尚可依細胞的功能變化及其附著處的物理性狀不同而發生改變。成纖維細胞胞體較大,胞質弱嗜鹼性,胞核較大呈橢圓形,染色質疏鬆著色淺,核仁明顯。
電鏡下,其胞質可見豐富的粗面內質網、游離核糖體和發達的高爾基復合體,表明它具有合成和分泌蛋白質的功能。
H. 人體的膠原是由什麼形成的
膠原纖維形成的基本過程如下(圖3-13):
(1)細胞內合成前膠原蛋白分子:成纖維細胞攝取合成蛋白質所需的氨基酸,包括脯氨酸、賴氨酸和甘氨酸,在粗面內質網的核糖體上按照特定的膠原mRNA的鹼基序列,合成前α-多肽鏈。後者邊合成邊進入粗面內質網腔內,並在羥化酶的作用下,將肽鏈中的脯氨酸和賴氨酸羥化。經羥化後,三條前α-多肽鏈互相纏繞成繩索狀的前膠原蛋白分子(procollagen molecule)。溶解狀態的前膠原蛋白分子,兩端未纏繞,呈球狀構型,在粗面內質網腔內或轉移到高爾基復合體內加入糖基後,分泌到細胞外。
(2)原膠原蛋白分子的細胞外聚合:細胞外的前膠原蛋白分子,在肽內切酶的作用下,切去分子兩端球狀構形部分,形成原膠原蛋白分子(tropocol-lagen)粗約1.5nm,長約300nm。原膠原蛋白分子平行排列聚合成膠原原纖維。聚合時,相互平行的相鄰分子錯開1/4分子長度,同一排的分子,首尾相對並保持一定距離,聚合成束,於是形成具有64nm周期橫紋的膠原原纖維。聚合時,分子內、分子間的化學基因進行縮合、交聯,增加原纖維的穩固性。若干膠原原纖維經糖蛋白粘合成粗細不等的膠原纖維。
膠原纖維的一菜成受多方面的影響和調控。如細胞內脯氨酸的含量直接影響前α-多肽鏈的合成。缺氧或缺乏維生素C或Fe2+等輔助因子,導致前α-多肽鏈的羥化受到抑制,造成前膠原蛋白合成障礙,影響創傷的癒合。聚合時,如膠原蛋白分子內和分子間的交聯障礙(常因賴氨醯氧化酶不足所致)將影響膠原纖維的穩固性。除成纖維細胞外,成骨細胞、軟骨細胞、某些平滑肌細胞等起源於間充質的細胞以及多種上皮細胞也能產生膠原蛋白。
不同組織的膠原蛋白其分子類型不同,已證實α-多肽鏈按其一級結構分為α1,α2,α3,三類,各類又分為10型,如α1(Ⅰ)、α1(Ⅱ)、α1(Ⅲ)、α1(Ⅲ)……α1(X)。
根據構成膠原蛋白三股肽鏈的不同,現已發現有11種不同類型的膠原。現將主要幾種類型的組成、分布和特點列舉於表(表3-1)。
表3-1 膠原蛋白的類型、分布和特點
類型 前膠原蛋白的三股肽鏈 分布 主要特點
Ⅰ [α1(Ⅰ)]2α2(Ⅰ) 真皮、筋膜、鞏膜、被膜、腱、纖維軟骨、骨、牙本質 構成緻密並有橫紋的粗纖維束,抗拉力強
Ⅱ [α1(Ⅱ)]3 透明軟骨和彈性軟骨 構成有橫紋的細原纖維,抗壓力較強
Ⅲ [α1(Ⅲ)]3
[α1(Ⅳ)]2α2(Ⅳ)
網狀纖維、平滑肌、神經內膜、動脈、肝、脾、腎、肺、子宮 構成有橫紋的細原纖維,維持器官的形態結構
Ⅳ [α1(Ⅳ)]3
[α2(Ⅳ)]3
[α1(Ⅴ)]2α2(Ⅴ)
基膜基板、晶 狀體囊 不形成原纖維,為均質狀膜,支持和濾過作用
Ⅴ [α1(Ⅴ)]3
α1(Ⅴ)α2(Ⅴ)α3(Ⅴ)
胎膜、肌、腱鞘 構成細的無橫紋原纖維
I. 成纖維細胞功能特點
功能特點:
會製造膠原蛋白等蛋白質。成纖維細胞數目最多,胞體大,為多突的紡錘形或星形的扁平細胞,細胞核呈規則的卵圓形,細胞輪廓不清,具有突起。
成纖維細胞尚可合成和分泌膠原纖維、彈性纖維、網狀纖維及有機基質。它合成的前膠原蛋白分子經內切酶作用,聚合和重排,可形成與成骨細胞合成分泌的膠原原纖維一樣具有64nm周期橫紋的膠原原纖維。
成纖維細胞對不同程度的細胞變性、壞死和組織缺損以及骨創傷的修復有著十分重要的作用。
培養方法:
1、分離培養。
成纖維細胞的分離培養一開始並不涉及成骨作用,而主要是用於研究細胞的老化、各種外來因子對細胞的損傷、細胞在體外條件下的惡性轉化、以及某些先天性代謝異常、酶缺陷等。
2、原代培養。
成纖維細胞的原代培養可用酶消化法或組織塊法,其中組織塊法又因其操作簡便、條件易於控制而應用更為普遍。
採用組織塊法則大約在接種後2~3天到1周左右,在接種的皮膚組織塊周圍長出細胞。待細胞融合成片,鋪滿培養容器底壁大部分時即可進行傳代。一般都採用胰蛋白酶(trypsin),將成纖維細胞從底壁消化下來後分瓶作傳代培養。成纖維細胞在體外培養條件下能保持良好的分裂增殖能力。
J. 成纖維細胞的形態特徵
成纖維細胞,也稱為纖維母細胞,是疏鬆結締組織的主要細胞成分,屬於終末分化細胞,這種細胞會製造膠原蛋白等蛋白質。成纖維細胞數目最多,胞體大,為多突的紡錘形或星形的扁平細胞,細胞核呈規則的卵圓形,細胞輪廓不清,具有突起。其形態尚可依細胞的功能變化及其附著處的物理性狀不同而發生改變。
成纖維細胞胞體較大,胞質弱嗜鹼性,胞核較大呈橢圓形,染色質疏鬆著色淺,核仁明顯。電鏡下,其胞質可見豐富的粗面內質網、游離核糖體和發達的高爾基復合體,表明它具有合成和分泌蛋白質的功能。成纖維細胞尚可合成和分泌膠原纖維、彈性纖維、網狀纖維及有機基質。它合成的前膠原蛋白分子經內切酶作用,聚合和重排,可形成與成骨細胞合成分泌的膠原原纖維一樣具有64nm周期橫紋的膠原原纖維,膠原原纖維經互相粘合形成膠原纖維。經檢測,這兩種細胞合成分泌的膠原纖維均是Ⅰ型膠原纖維,在形態和生化結構上完全相同。 處於成熟期或稱靜止狀態的纖維細胞,胞體變小,呈長梭形,粗面內質網和高爾基復合體均不發達,被稱為纖維細胞。在外傷等因素刺激下,部分纖維細胞可重新轉變為幼稚的成纖維細胞,其功能活動也得以恢復,參與組織損傷後的修復。另外,在結締組織中,仍保留著少量具有分化潛能的間充質細胞,它們在創傷修復等情況下可增殖分化為成纖維細胞。
當成纖維細胞癌變時形態會從扁平梭形變成球形。