A. 什么是成纤维细胞
成纤维细胞(fibroblast)成纤维细胞是疏松结缔组织的主要细胞成分,细胞呈梭形或扁的星状,具有突起。根据不同的功能活动状态,将细胞分为成纤维细胞和纤维细胞二型:成纤维细胞乃是功能活动旺盛的细胞,细胞和细胞核较大,轮廓清楚,核仁大而明显,细胞质弱嗜碱性,具明显的蛋白质合成和分泌活动;纤维细胞(fibrocyte)功能活动不活跃,细胞轮廓不明显,核小着色深,核仁不明显,细胞质少。此二型细胞可互相转化。
成纤维细胞:数目最多,胞体大,为多突的纺锤形或星形的扁平细胞,细,细胞核呈规则的卵圆形,细胞轮廓不清。
成纤维细胞摄取所需的氨基酸,如脯氨酸和赖氨酸等,在粗面内质网的核蛋白体上合成前α多肽链(proalpha polypeptide chain),多肽链输送到高尔基复合体后,组成前胶原分子(procollagen)。前胶原分子由分泌囊泡带到细胞表面,然后通过胞吐作用释放到细胞外。在前胶原肽酶催化下,将每一前α多肽链的尾段除去,成为原胶原分子(tropocollagen)。许多原胶原分子成行平行排列,结合成具有周期性横纹的胶原原纤维。由胶原原纤维互相结合形成胶原纤维。
是结缔组织中最常见的细胞,由胚胎时期的间充质细胞(mesenchymal cell)分化而来。在结缔组织中,成纤维细胞还以其成熟状态—纤维细胞(fibrocyte)的形式存在,二者在一定条件下可以互相转变。 不同类型的结缔组织含成纤维细胞的数量不同。通常,疏松结缔组织中成纤维细胞的数量比同样体积的致密结缔组织中所含成纤维细胞的数量要少,故分离培养成纤维细胞多以真皮等致密结缔组织为取材部位〔2,3〕。 成纤维细胞形态多样,常见的有梭形、大多角形和扁平星形等,其形态尚可依细胞的功能变化及其附着处的物理性状不同而发生改变。成纤维细胞胞体较大,胞质弱嗜碱性,胞核较大呈椭圆形,染色质疏松着色浅,核仁明显。电镜下,其胞质可见丰富的粗面内质网、游离核糖体和发达的高尔基复合体,表明它具有合成和分泌蛋白质的功能。成纤维细胞尚可合成和分泌胶原纤维、弹性纤维、网状纤维及有机基质。它合成的前胶原蛋白分子经内切酶作用,聚合和重排,可形成与成骨细胞合成分泌的胶原原纤维一样具有64nm(640?)周期横纹的胶原原纤维,胶原原纤维经互相粘合形成胶原纤维。经检测,这两种细胞合成分泌的胶原纤维均是Ⅰ型胶原纤维,在形态和生化结构上完全相同〔4,5〕。 处于成熟期或称静止状态的成纤维细胞,胞体变小,呈长梭形,粗面内质网和高尔基复合体均不发达,被称为纤维细胞。在外伤等因素刺激下,部分纤维细胞可重新转变为幼稚的成纤维细胞,其功能活动也得以恢复,参与组织损伤后的修复。另外,在结缔组织中,仍保留着少量具有分化潜能的间充质细胞,它们在创伤修复等情况下可增殖分化为成纤维细胞。 2 成纤维细胞在一般创伤修复中的表现 各种创伤均会造成不同程度的细胞变性、坏死和组织缺损,必须通过细胞增生和细胞间基质的形成来进行组织修复。在此修复过程中,成纤维细胞起着十分重要的作用。以伤口愈合过程为例,成纤维细胞通过有丝分裂大量增殖,并从4~5天或6天开始合成和分泌大量的胶原纤维和基质成分,与新生毛细血管等共同形成肉芽组织,填补伤口组织缺损,为表皮细胞的覆盖创造条件。在伤口愈合中,成纤维细胞主要来源于真皮乳头层的局部成纤维细胞和未分化的间充质细胞,以及血管周围的成纤维细胞和周细胞。内脏损伤时,参与修复过程的成纤维细胞多来自间质和包膜,以及粘膜下或浆膜下层的结缔组织。有人认为创伤愈合过程中伤处聚集的大量成纤维细胞,一方面是由成纤维细胞通过分裂增殖而来,另一方面,更多地是由邻近的间充质细胞、纤维细胞和毛细血管周细胞等演变或游走到伤处。在创伤修复的后期,成纤维细胞通过分泌胶原酶参与修复后组织的改建。在某些病理条件下,以成纤维细胞为主要细胞成分的肉芽组织或增生组织块还可以在非骨组织内发生钙化,引起异位骨化(ectopic ossification)。但对于异位骨化的参与细胞及其机制尚不十分清楚,未分化间充质细胞、成纤维细胞、内皮细胞和毛细血管周细胞等可划归为诱导性骨祖细胞的细胞都有可能参与这一过程
B. 胶原的分子结构有何特点
胶原的分子结构特点:
胶原分子是由3条α螺旋肽链组成,每条肽链包含约1000个氨基酸残基,氨基酸组成规则的Gly-X-Y (X为Pro,Y为Hypro或Hylys)三肽重复序列。三肽相互交联。胶原在合成时首先合成前胶原,分泌到细胞外基质中,有前肽酶切去前肽形成直径1.5nm,长300nm的胶原分子。胶原分子按照相邻分子相错1/4长度,前后分子首尾相隔35nm的距离,进行自我装配,形成直径10~30nm明暗相间的胶原纤维。胶原纤维在细胞外基质中常聚集成束。功能:胶原在不同的组织中呈不同形态结构,与其功能(抗张性、强韧性、抗拉性、支持保护、形成基膜等)相适应;胶原通过与细胞外基质中各种成分结合,将细胞外基质组织起来,同时与细胞表面受体结合,连成组织和器官;胶原通过细胞表面受体介导与细胞内骨架相互作用,影响细胞的形态与运动;胶原有刺激上皮细胞分化,维持上皮细胞生长的作用,并作为细胞相互作用的支架和细胞迁移的基质,引导细胞迁移。
C. 胶原蛋白是什么物质,有什么营养价值
胶原蛋白
胶原蛋白(Collagen)又叫胶原质,是组成各种细胞外间质的聚合物在动物细胞中扮演结合组织的角色,是细胞外基质最重要的组成成份,同时也是动物结构组织最主要的构造性蛋白质,主要是以以下不溶性纤维蛋白的形式存在,在人体的组成中,约占蛋白质的33%,扮演着有如‘床垫’‘水泥’的角色,能保证并连结各种组织支撑起人体的结构。
应用方面:
胶原蛋白是人体组织的主要成份,它与人体各器官组织及细胞有着不可分隔的关系,所以应用于人体器官组织的修补及再生。胶原蛋白的相关医学应用包括胶原蛋白海绵,丝腺,薄膜(外科止血,用于心脏血管,神经,口腔,骨科,皮肤,妇产手术等)伤口敷料,人工皮肤,血管,心瓣膜,眼角膜保护材料,注射式胶原蛋白(用于除皱,软组织丰满填补,治疗尿失禁,尿液回流,骨科组织再生填料),药物辅助机制,胶原蛋白基质模板等用途。一般而言,蛋白质的基本单位为氨基酸,而其胶原蛋白却是维持紧实和弹性的主要成份之一。
胶原蛋白在美容上的作用
胶原蛋白是动物体内含量最丰富的蛋白质,占人体的30%以上。它属于不溶性纤维型蛋白质,也是细胞外基质中的一类。胶原蛋白可以从动物中提取不同组织中不同类型的胶原蛋白,其功能和作用也不同。提取胶原蛋白能够溶解的一般是前胶原。从类型看,目前为止人体内的胶原蛋白有二十多种,不同类型的胶原蛋白在分子结构及免疫学特征性有所不同,按组织分类可分三类:
第一类:间隙胶原I-III型,主要存在于皮肤和肌腱等组织中,是细胞之间的胶原蛋白,有很强的抗张性,其中II型胶原由软
骨细胞产生。
第二类:基膜胶原有Ⅳ-Ⅶ型胶腺为基膜胶原,主要存在于脏器当中。
第三类:软骨胶原有Ⅸ-Ⅺ型为软骨中微量胶原与软骨形成有关。
从结构上看,胶原的分子结构独特,在电子显微镜看到三个分子呈现螺旋结构,并有多型性,胶原肽链的氨基酸组成独特,甘氨酸含量三分之一,脯氨酸及羟脯氨酸各占10%,其中羟脯氨酸在动物组织中,仅见于胶原,皮肤中的胶原转换率一般比较慢,儿童的皮肤以III型为主,到了成年皮肤以I型为主,随着年龄的增长,交联腱日益增多,胶原纤维亦越紧密与皮肤老化变僵硬相关,所以,皮肤表现松弛。
从胶原的生物学作用看,胶原在细胞外基质中含量最高(皮肤),刚性及抗张强度最大,是细胞外基质中的骨架结构,另外,细胞外基质中的其他成份可分别与胶原相结合,构成结构和功能的统一体,同时各型胶原与细胞外基质成份结合时有一定的选择性。
参考资料:http://..com/question/1118135.html
D. 为什么说胶原是细胞外基质中的框架结构
A、胶原是动物体内含量最丰富的蛋白质,约占人体蛋白质总量的30%以上.它遍布于体内各种器官和组织,是细胞外基质中的框架结构,没有完整的细胞结构.故A错误.
B、弹性纤维是细胞外基质中由弹性蛋白组成的,具有弹性的纤维.是细胞外基质中的主要纤维成分之一.没有完整的细胞结构.故B错误;
C、肌肉纤维由肌肉细胞构成,肌肉细胞属于动物细胞,具有细胞膜、细胞质、细胞核等细胞的基本结构;故C正确;
D、神经元也叫神经细胞,属于动物细胞,基本结构包括细胞体和突起两部分,神经元的突起一般包括一条长而分支少的轴突和数条短而呈树枝状分支的树突,轴突以及套在外面的髓鞘叫神经纤维,可见神经纤维不具有细胞完整的结构;故D错误.
故选:C.
E. 纤维细胞的形态
成纤维细胞形态多样,常见的有梭形、大多角形和扁平星形等,其形态尚可依细胞的功能变化及其附着处的物理性状不同而发生改变。成纤维细胞胞体较大,胞质弱嗜碱性,胞核较大呈椭圆形,染色质疏松着色浅,核仁明显。电镜下,其胞质可见丰富的粗面内质网、游离核糖体和发达的高尔基复合体,表明它具有合成和分泌蛋白质的功能。成纤维细胞尚可合成和分泌胶原纤维、弹性纤维、网状纤维及有机基质。它合成的前胶原蛋白分子经内切酶作用,聚合和重排,可形成与成骨细胞合成分泌的胶原原纤维一样具有64nm(640?)周期横纹的胶原原纤维,胶原原纤维经互相粘合形成胶原纤维。经检测,这两种细胞合成分泌的胶原纤维均是Ⅰ型胶原纤维,在形态和生化结构上完全相同。 处于成熟期或称静止状态的成纤维细胞,胞体变小,呈长梭形,粗面内质网和高尔基复合体均不发达,被称为纤维细胞。在外伤等因素刺激下,部分纤维细胞可重新转变为幼稚的成纤维细胞,其功能活动也得以恢复,参与组织损伤后的修复。另外,在结缔组织中,仍保留着少量具有分化潜能的间充质细胞,它们在创伤修复等情况下可增殖分化为成纤维细胞。
F. 胶原纤维的简介
胶原纤维(collagenous fiber) 在三种纤维中数量最多,新鲜时呈白色,有光泽,故又名白纤维。在HE染色切片中呈嗜酸性,粗细不等,直径0.5~10um,呈波浪形,有分支并交织呈网,胶原纤维的生化成分为I型胶原蛋白。胶原蛋白(collagen)由成纤维细胞分泌,于细胞外聚合成胶原原纤维,在再经少量黏合成胶原纤维。电镜下,胶原原纤维直径20~100nm,呈明暗交替的周期性横纹,横纹周期约64nm,胶原纤维的韧性大,抗拉力强。
胶原纤维:染成粉红色,束状,其中的原纤维大多看不清;
儿童时期,骨骼的胶元纤维占的比重较大,成骨细胞制造骨质十分活跃。因此,儿童的骨骼弹性大,不易折断。
G. 成纤维细胞的能合成和分泌什么
成纤维细胞的能合成和分泌胶原纤维和弹性纤维。
成纤维细胞胞体呈梭型或不规则三角形,中央有卵圆形核,胞质突起,生长时呈放射状。除真正的成纤维细胞外,凡由中胚层间充质起源的组织,如心肌、平滑肌、成骨细胞、血管内皮等常呈本型状态。
成纤维细胞摄取所需的氨基酸,如脯氨酸和赖氨酸等,在粗面内质网的核蛋白体上合成前α多肽链,多肽链输送到高尔基复合体后,组成前胶原分子。前胶原分子由分泌囊泡带到细胞表面,然后通过胞吐作用释放到细胞外。
(7)胶原细胞呈什么形扩展阅读:
成纤维细胞形态多样,常见的有梭形、大多角形和扁平星形等,其形态尚可依细胞的功能变化及其附着处的物理性状不同而发生改变。成纤维细胞胞体较大,胞质弱嗜碱性,胞核较大呈椭圆形,染色质疏松着色浅,核仁明显。
电镜下,其胞质可见丰富的粗面内质网、游离核糖体和发达的高尔基复合体,表明它具有合成和分泌蛋白质的功能。
H. 人体的胶原是由什么形成的
胶原纤维形成的基本过程如下(图3-13):
(1)细胞内合成前胶原蛋白分子:成纤维细胞摄取合成蛋白质所需的氨基酸,包括脯氨酸、赖氨酸和甘氨酸,在粗面内质网的核糖体上按照特定的胶原mRNA的碱基序列,合成前α-多肽链。后者边合成边进入粗面内质网腔内,并在羟化酶的作用下,将肽链中的脯氨酸和赖氨酸羟化。经羟化后,三条前α-多肽链互相缠绕成绳索状的前胶原蛋白分子(procollagen molecule)。溶解状态的前胶原蛋白分子,两端未缠绕,呈球状构型,在粗面内质网腔内或转移到高尔基复合体内加入糖基后,分泌到细胞外。
(2)原胶原蛋白分子的细胞外聚合:细胞外的前胶原蛋白分子,在肽内切酶的作用下,切去分子两端球状构形部分,形成原胶原蛋白分子(tropocol-lagen)粗约1.5nm,长约300nm。原胶原蛋白分子平行排列聚合成胶原原纤维。聚合时,相互平行的相邻分子错开1/4分子长度,同一排的分子,首尾相对并保持一定距离,聚合成束,于是形成具有64nm周期横纹的胶原原纤维。聚合时,分子内、分子间的化学基因进行缩合、交联,增加原纤维的稳固性。若干胶原原纤维经糖蛋白粘合成粗细不等的胶原纤维。
胶原纤维的一菜成受多方面的影响和调控。如细胞内脯氨酸的含量直接影响前α-多肽链的合成。缺氧或缺乏维生素C或Fe2+等辅助因子,导致前α-多肽链的羟化受到抑制,造成前胶原蛋白合成障碍,影响创伤的愈合。聚合时,如胶原蛋白分子内和分子间的交联障碍(常因赖氨酰氧化酶不足所致)将影响胶原纤维的稳固性。除成纤维细胞外,成骨细胞、软骨细胞、某些平滑肌细胞等起源于间充质的细胞以及多种上皮细胞也能产生胶原蛋白。
不同组织的胶原蛋白其分子类型不同,已证实α-多肽链按其一级结构分为α1,α2,α3,三类,各类又分为10型,如α1(Ⅰ)、α1(Ⅱ)、α1(Ⅲ)、α1(Ⅲ)……α1(X)。
根据构成胶原蛋白三股肽链的不同,现已发现有11种不同类型的胶原。现将主要几种类型的组成、分布和特点列举于表(表3-1)。
表3-1 胶原蛋白的类型、分布和特点
类型 前胶原蛋白的三股肽链 分布 主要特点
Ⅰ [α1(Ⅰ)]2α2(Ⅰ) 真皮、筋膜、巩膜、被膜、腱、纤维软骨、骨、牙本质 构成致密并有横纹的粗纤维束,抗拉力强
Ⅱ [α1(Ⅱ)]3 透明软骨和弹性软骨 构成有横纹的细原纤维,抗压力较强
Ⅲ [α1(Ⅲ)]3
[α1(Ⅳ)]2α2(Ⅳ)
网状纤维、平滑肌、神经内膜、动脉、肝、脾、肾、肺、子宫 构成有横纹的细原纤维,维持器官的形态结构
Ⅳ [α1(Ⅳ)]3
[α2(Ⅳ)]3
[α1(Ⅴ)]2α2(Ⅴ)
基膜基板、晶 状体囊 不形成原纤维,为均质状膜,支持和滤过作用
Ⅴ [α1(Ⅴ)]3
α1(Ⅴ)α2(Ⅴ)α3(Ⅴ)
胎膜、肌、腱鞘 构成细的无横纹原纤维
I. 成纤维细胞功能特点
功能特点:
会制造胶原蛋白等蛋白质。成纤维细胞数目最多,胞体大,为多突的纺锤形或星形的扁平细胞,细胞核呈规则的卵圆形,细胞轮廓不清,具有突起。
成纤维细胞尚可合成和分泌胶原纤维、弹性纤维、网状纤维及有机基质。它合成的前胶原蛋白分子经内切酶作用,聚合和重排,可形成与成骨细胞合成分泌的胶原原纤维一样具有64nm周期横纹的胶原原纤维。
成纤维细胞对不同程度的细胞变性、坏死和组织缺损以及骨创伤的修复有着十分重要的作用。
培养方法:
1、分离培养。
成纤维细胞的分离培养一开始并不涉及成骨作用,而主要是用于研究细胞的老化、各种外来因子对细胞的损伤、细胞在体外条件下的恶性转化、以及某些先天性代谢异常、酶缺陷等。
2、原代培养。
成纤维细胞的原代培养可用酶消化法或组织块法,其中组织块法又因其操作简便、条件易于控制而应用更为普遍。
采用组织块法则大约在接种后2~3天到1周左右,在接种的皮肤组织块周围长出细胞。待细胞融合成片,铺满培养容器底壁大部分时即可进行传代。一般都采用胰蛋白酶(trypsin),将成纤维细胞从底壁消化下来后分瓶作传代培养。成纤维细胞在体外培养条件下能保持良好的分裂增殖能力。
J. 成纤维细胞的形态特征
成纤维细胞,也称为纤维母细胞,是疏松结缔组织的主要细胞成分,属于终末分化细胞,这种细胞会制造胶原蛋白等蛋白质。成纤维细胞数目最多,胞体大,为多突的纺锤形或星形的扁平细胞,细胞核呈规则的卵圆形,细胞轮廓不清,具有突起。其形态尚可依细胞的功能变化及其附着处的物理性状不同而发生改变。
成纤维细胞胞体较大,胞质弱嗜碱性,胞核较大呈椭圆形,染色质疏松着色浅,核仁明显。电镜下,其胞质可见丰富的粗面内质网、游离核糖体和发达的高尔基复合体,表明它具有合成和分泌蛋白质的功能。成纤维细胞尚可合成和分泌胶原纤维、弹性纤维、网状纤维及有机基质。它合成的前胶原蛋白分子经内切酶作用,聚合和重排,可形成与成骨细胞合成分泌的胶原原纤维一样具有64nm周期横纹的胶原原纤维,胶原原纤维经互相粘合形成胶原纤维。经检测,这两种细胞合成分泌的胶原纤维均是Ⅰ型胶原纤维,在形态和生化结构上完全相同。 处于成熟期或称静止状态的纤维细胞,胞体变小,呈长梭形,粗面内质网和高尔基复合体均不发达,被称为纤维细胞。在外伤等因素刺激下,部分纤维细胞可重新转变为幼稚的成纤维细胞,其功能活动也得以恢复,参与组织损伤后的修复。另外,在结缔组织中,仍保留着少量具有分化潜能的间充质细胞,它们在创伤修复等情况下可增殖分化为成纤维细胞。
当成纤维细胞癌变时形态会从扁平梭形变成球形。