前言 (Introduction)
ECM 的層級組織
- 不同類型的細胞外基質 (ECM) 是表 95-1 所列基質大分子特定組織化的集合體。
- 這些大分子有特徵性的聚集型態，在連續的層級上形成高度有序的不溶性超結構 (suprastructures)。
- 每種結構都具組織特異性，並適應該組織的特定需求。
- 功能相異的 ECM 其主要成分常相似；但各種較不豐富的蛋白會與主要 ECM 成分結合，其相對組成的差異決定了 ECM 超結構的組織特異性組裝。
- 基質超結構可比擬為合金——每種合金的冶金性質彼此不同，也與純金屬不同。
分子構造
- 個別 ECM 大分子通常是由一條或數條多肽組成的寡聚體 (oligomers)。
- 次單元之間藉捲曲螺旋結構形成緊密接觸，如膠原三股螺旋，或由三條以上多肽組成的超螺旋 α 螺旋。
- 大型基質大分子亦可視為結構模組 (structural modules) 的線性序列，這些模組在多種蛋白中相似。
- 模組可被數種細胞受體辨識，但受體叢集是以組織特異的方式決定，且不同組織的反應可能不同。
生物功能
- 由於分子遺傳學與蛋白質體學的進展，我們對基質大分子的認識大幅增加：眾多分子已被鑑定，其表現、調控、組織特異性與功能亦被釐清。
- 組裝好的 ECM 結構一般具黏附性，使組織特異細胞、白血球、腫瘤細胞，甚至微生物得以附著。
- 透過整合素 (integrin) 媒介的細胞互動，基質分子控制細胞增生、分化與遷移，尤其在發育與再生過程中。
- 若失去與 ECM 的接觸，許多細胞會進行一種稱為 anoikis 的細胞凋亡。
- ECM 亦可作為資訊的儲存庫：某些蛋白聚醣與蛋白會結合生長因子（如 transforming growth factor [TGF]-β），在需要時釋放並活化它們以控制細胞功能。
- 迄今已發現超過 50 個編碼 ECM 分子的基因發生突變會造成人類與小鼠的遺傳性疾病。
圖 95-1：真皮細胞外基質網絡——不同分子聚合成各自的纖絲網絡，細胞則嵌埋在網絡網目內的無定形纖絲外基質中。纖絲網絡彼此互動、與纖絲外基質互動、也與細胞互動；這些網絡具雙重功能：支持組織與調控細胞功能。
表 95-1：細胞外基質 (ECM) 的成分。它們屬於數個蛋白超家族，並以組織特異的方式組裝成混合的纖絲與網絡；整合素是 ECM 的主要細胞受體。LTBP＝latent TGF-β binding protein。