Cell-Extracellular Matrix Interactions in Cancer pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Zent, Roy (EDT)/ Pozzi, Ambra (EDT)

出品人:

页数:326

译者:

出版时间:2009-12

价格:$ 179.67

装帧:

isbn号码:9781441908131

丛书系列:

图书标签:

• Cancer
• Extracellular Matrix
• Cell Biology
• Tumor Microenvironment
• Metastasis
• Cancer Research
• Cell-Matrix Interactions
• Biomaterials
• Signal Transduction
• Oncology

细胞-细胞外基质相互作用在疾病发展中的作用 引言 生物体犹如一座精密的城市，其中细胞是构成城市的砖瓦，而细胞外基质（ECM）则如同连接这些砖瓦的砂浆、支撑建筑的钢筋，以及穿梭于城市脉络中的道路系统。细胞和ECM之间的动态互作，构成了组织微环境的骨架，并深刻地影响着细胞的生命活动，包括增殖、分化、迁移、凋亡以及基因表达。这种复杂的网络关系，在维持组织稳态和功能方面扮演着至关重要的角色。然而，当这种精密的平衡被打破，细胞与ECM之间的失调性互动便成为多种疾病，尤其是癌症发生、发展和转移的关键驱动因素。 本书旨在深入探讨细胞与ECM之间错综复杂且至关重要的相互作用，并重点剖析这些相互作用如何在多种疾病的病理生理过程中发挥核心作用。我们将系统地阐述ECM的结构与组成，细胞如何感知并响应ECM信号，以及ECM如何反过来调节细胞的行为。在此基础上，我们将聚焦于细胞-ECM相互作用在疾病发生发展中的具体机制，特别是其在癌症进展中的多重角色。 第一章：细胞外基质的结构、组成与功能 细胞外基质并非仅仅是细胞间的填充物，而是一个高度动态且结构复杂的生物大分子网络。其主要成分包括结构蛋白（如胶原蛋白、弹性蛋白）、粘附蛋白（如层粘连蛋白、纤连蛋白、整联蛋白）以及糖胺聚糖（GAGs）和蛋白聚糖。 胶原蛋白： 作为ECM中最丰富的蛋白质，胶原蛋白赋予组织张力和机械强度。不同类型的胶原蛋白，如I型、IV型胶原，在不同组织中扮演着特定的结构角色。例如，I型胶原是皮肤、肌腱和骨骼的主要成分，而IV型胶原则是基底膜的重要组成部分，为上皮细胞提供支撑。 弹性蛋白： 赋予组织弹性和回缩能力，使其能够承受拉伸和变形。弹性蛋白在血管、肺和皮肤等需要弹性组织的器官中含量较高。 粘附蛋白： 它们是细胞与ECM之间“桥梁”的关键，介导细胞的黏附、迁移和信号转导。 层粘连蛋白（Laminin）： 是基底膜的主要成分，参与细胞黏附、分化和迁移，并影响细胞的生存。 纤连蛋白（Fibronectin）： 广泛存在于ECM中，能够与细胞表面的整合素结合，促进细胞黏附、迁移、伤口愈合和胚胎发育。 整联蛋白（Integrins）： 是细胞表面的跨膜受体，能够识别ECM中的特定序列（如RGD序列），并将外部信号传递到细胞内部，激活下游信号通路。它们是介导细胞-ECM相互作用的核心分子。 糖胺聚糖（GAGs）和蛋白聚糖（Proteoglycans）： GAGs是长链的多糖，通常与蛋白质结合形成蛋白聚糖。它们能够结合大量水分子，形成凝胶状基质，维持组织的含水量和膨胀性，并参与调节细胞生长因子等分子的活性。例如，透明质酸（Hyaluronic acid）是最大的GAGs之一，对维持组织水合和细胞迁移至关重要。 ECM的组成和结构并非一成不变，而是会根据组织类型、发育阶段和生理病理条件发生动态变化。这种动态性使得ECM能够精确调控细胞行为。 第二章：细胞如何感知与响应细胞外基质信号 细胞并非被动地存在于ECM中，而是通过一系列精密的机制积极地感知和响应ECM发出的信号。 整合素信号通路： 整合素是细胞识别ECM最主要的受体。当整合素与ECM中的配体结合后，会在细胞内引发一系列信号转导事件，激活PI3K/Akt、MAPK等重要的细胞生存、增殖和迁移相关通路。此外，整合素还能通过与细胞骨架蛋白（如肌动蛋白）的连接，影响细胞的形状和运动能力。 机械信号转导（Mechanotransduction）： ECM的物理特性，如硬度、张力，也能够被细胞感知。细胞可以通过细胞骨架（如肌动蛋白丝、微管）将ECM的机械力传递到细胞内部，改变细胞核的形态和基因表达，影响细胞的命运。例如，在硬基质上，成纤维细胞会表现出更活跃的增殖和迁移。 ECM重塑酶的作用： ECM的组成和结构并非恒定，而是不断被降解和合成。金属蛋白酶（MMPs）、组织蛋白酶（ADAMTS）等ECM降解酶在ECM的重塑过程中起着关键作用。这些酶的活性受到多种因素的调控，它们降解ECM，释放出新的信号分子，或改变ECM的物理特性，从而影响细胞行为。 ECM衍生的信号分子： ECM本身并非仅仅提供物理支撑，它还可以被酶解产生具有生物活性的肽段，这些肽段能够结合细胞表面的受体，激活下游信号通路，直接影响细胞的增殖、分化和凋亡。 第三章：细胞-细胞外基质相互作用在疾病发展中的作用 当细胞与ECM之间的正常互作发生紊乱，将为多种疾病的发生和发展埋下伏笔。 炎症与纤维化： 在慢性炎症过程中，ECM的异常沉积会导致组织纤维化，如肝硬化、肺纤维化。ECM的过度生成和降解失衡是导致纤维化组织形成的根本原因。 组织损伤与修复： 细胞-ECM相互作用在组织损伤后的修复过程中至关重要。ECM为细胞迁移和增殖提供支架，并释放生长因子促进修复。然而，失控的修复过程也可能导致异常的ECM沉积。 血管生成： 新生血管的形成（血管生成）是组织生长和修复的关键过程，也与肿瘤的生长和转移密切相关。ECM的成分和结构能够影响内皮细胞的迁移、增殖和管腔形成，从而调控血管生成。 第四章：细胞-细胞外基质相互作用在癌症中的多重作用 癌症，作为一种高度复杂的疾病，其发生、发展和转移与细胞-ECM相互作用的失调密不可分。ECM在肿瘤微环境中扮演着至关重要的角色，它不仅为肿瘤细胞提供生存和增殖的空间，更深刻地影响着肿瘤的侵袭、转移、血管生成和对治疗的反应。 肿瘤微环境的重塑： 肿瘤细胞能够分泌各种因子，诱导ECM的异常合成和降解。这导致了肿瘤微环境中ECM的组成、结构和物理性质发生改变，例如ECM的硬度增加。这种重塑的ECM为肿瘤细胞的迁移和侵袭提供了有利的“轨道”。 促进肿瘤细胞侵袭与转移： ECM降解： 肿瘤细胞通常会过度表达MMPs等ECM降解酶，这些酶能够降解ECM中的屏障，为肿瘤细胞突破基底膜和浸润周围组织打开通道。 ECM引导的迁移： ECM的纤维排列和力学特性能够引导肿瘤细胞的定向迁移，这一过程被称为“导向迁移”（haptotaxis）。肿瘤细胞通过整合素与其他ECM成分结合，并利用细胞骨架的收缩来“爬行”穿过ECM。 “导管形成”： ECM中的某些成分，如纤连蛋白，可以通过其RGD序列与整合素结合，促进肿瘤细胞的侵袭性迁移。 肿瘤血管生成： 肿瘤的生长离不开充足的血液供应。肿瘤细胞会释放血管内皮生长因子（VEGF）等因子，刺激新生血管的形成。ECM在这一过程中发挥着双重作用：一方面，ECM可以储存和释放生长因子，并为内皮细胞的迁移和血管管腔形成提供支架；另一方面，ECM的降解产物也可能刺激血管生成。 肿瘤细胞的生存与增殖： ECM能够通过整合素等受体向肿瘤细胞传递促生存和促增殖的信号，帮助肿瘤细胞抵抗凋亡，并在缺氧等不利环境下维持生存。ECM还可以储存生长因子，并在需要时释放，进一步促进肿瘤细胞的增殖。 免疫逃逸： ECM的异常组成和结构可以影响免疫细胞的浸润和功能，从而促进肿瘤的免疫逃逸。例如，ECM可以形成物理屏障，阻碍T细胞等免疫细胞接近肿瘤细胞。 肿瘤对治疗的抵抗： 肿瘤微环境中ECM的改变，例如ECM的密度增加，会影响药物在肿瘤内的递送和分布，降低化疗和靶向治疗的疗效。ECM还可能通过激活特定的信号通路，增强肿瘤细胞的药物抵抗能力。 第五章：细胞-细胞外基质相互作用的调控策略与未来展望 理解细胞-ECM相互作用在疾病中的作用，为开发新的治疗策略提供了重要靶点。 靶向ECM降解酶： 抑制MMPs等ECM降解酶的活性，可以限制肿瘤的侵袭和转移。然而，需要谨慎考虑其可能带来的副作用，因为这些酶在正常的生理过程中也扮演重要角色。 调节整合素信号： 开发能够阻断肿瘤细胞与ECM之间不良相互作用的整合素抑制剂，或能够增强正常细胞与ECM相互作用的药物，可能具有治疗潜力。 重塑ECM的力学性质： 通过药物或物理手段改变ECM的硬度和张力，可能会抑制肿瘤的生长和转移。 开发ECM靶向药物递送系统： 利用ECM的特定成分作为靶点，将药物精确递送到肿瘤区域，可以提高疗效并降低毒副作用。 联合治疗： 将针对细胞-ECM相互作用的疗法与现有的肿瘤治疗方法（如化疗、免疫疗法）相结合，有望 synergistic 地提高治疗效果。 结论 细胞与细胞外基质之间的相互作用是生命活动的基石，其精密的调控对于维持组织稳态至关重要。当这种相互作用发生失衡，便成为多种疾病，特别是癌症发生、发展和转移的驱动力。深入理解细胞-ECM相互作用的复杂机制，将为我们揭示疾病的根源提供关键线索，并有望催生出更有效、更具针对性的疾病治疗策略，为改善患者预后带来新的希望。本书的写作旨在汇集当前该领域的研究成果，并展望未来的发展方向，为相关领域的研究者和临床医生提供有价值的参考。

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