เมทริกซ์นอกเซลล์: โครงสร้างหน้าที่และโรค

เมทริกซ์ภายนอกเซลล์ (ECM) หมายถึงสารภายนอกเซลล์ทั้งหมดที่อยู่นอกเซลล์ในช่องว่างระหว่างเซลล์ ECM มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับไฟล์ ความแข็งแรง และการสร้างเนื้อเยื่อและเป็นพาหะสำหรับ เลือด และน้ำเหลือง เรือ และใยประสาท ช่องว่างระหว่างเซลล์แสดงถึงการรวบรวมที่ซับซ้อนของโมเลกุลขนาดใหญ่ที่หลากหลายซึ่งเป็นของสารพื้นดินที่เป็นของเหลวหรือเจลหรือเส้นใย

เมทริกซ์นอกเซลล์คืออะไร?

สารภายนอกเซลล์ทั้งหมดที่อยู่นอกเซลล์ในช่องว่างระหว่างเซลล์เป็นส่วนหนึ่งของเมทริกซ์นอกเซลล์ (ECM) ECM เรียกอีกอย่างว่าเมทริกซ์นอกเซลล์หรือสารระหว่างเซลล์ โดยทั่วไปสารสามารถแยกแยะได้ใน ECM ซึ่งอาจเป็นของสารพื้นฐานหรือสามารถนำมาประกอบกับเส้นใยต่างๆ องค์ประกอบของ ECM แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับงานและเนื้อเยื่อ สารที่ก่อตัวเป็นกลุ่มของเส้นใยประกอบด้วยเส้นใยคอลลาเจนเส้นร่างแหและเส้นใยยืดหยุ่นซึ่งแต่ละชนิดตอบสนองงานที่แตกต่างกันและเป็นส่วนหนึ่งของ ECM ในองค์ประกอบที่แตกต่างกันมากขึ้นอยู่กับชนิดของเนื้อเยื่อ สารพื้นดินอสัณฐานของ ECM เติมช่องว่างที่เหลือทั้งหมดเป็นของเหลวหรือเป็นเจลขึ้นอยู่กับโครงสร้างของช่องว่างระหว่างเซลล์และส่วนเส้นใยของ ECM องค์ประกอบของสารพื้นยังมีความแตกต่างอย่างมากขึ้นอยู่กับงาน DCM ส่วนใหญ่เกิดจากไกลโคซามิโนไกลแคนสายยาว polysaccharides ที่ส่วนใหญ่ผูกพันกับ โปรตีน ในรูปของโปรตีโอไกลแคนยกเว้น กรดไฮยาลูโรนิก. ตัวอย่างเช่นพวกเขาทำงานหลายอย่างในการสร้างการย่อยสลายและการเปลี่ยนแปลงของเนื้อเยื่อ ในบริบทนี้สิ่งที่เรียกว่าการยึดติด โปรตีน ควรกล่าวถึงด้วยซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ EZM ให้ติดต่อกับตัวรับของเซลล์ในกระบวนการที่ซับซ้อน

กายวิภาคศาสตร์และโครงสร้าง

โครงสร้างทางกายวิภาคของ ECM มีความแตกต่างกันมากและขึ้นอยู่กับงานที่ ECM ต้องดำเนินการในส่วนของร่างกายที่สอดคล้องกัน ส่วนที่เป็นเส้นใยของ ECM ส่วนใหญ่ประกอบด้วยคอลลาเจน โปรตีนซึ่งเป็นที่รู้จักกัน 27 ชนิดซึ่งแต่ละองค์ประกอบมีความแตกต่างกันในองค์ประกอบของโปรตีนและยังแตกต่างกันไปตามคุณสมบัติทางสรีรวิทยาและเชิงกล โดยพื้นฐานแล้วคอลลาเจนมีลักษณะตามแรงดึง ความแข็งแรง. คอลลาเจน เส้นใยที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 ถึง 20 ไมโครเมตรประกอบด้วยเส้นใยคอลลาเจนที่มีความหนา 130 นาโนเมตรจำนวนมาก สิ่งสำคัญคือเส้นใยร่างแหซึ่งสร้างตาข่ายหรือกริดขนาดเล็กเพื่อรองรับเส้นเลือดฝอยใยประสาทเซลล์ไขมันและเซลล์กล้ามเนื้อเรียบ ไม่เหมือน คอลลาเจน เส้นใยซึ่งทนต่อการฉีกขาดและไม่สามารถยืดได้เส้นใยยืดหยุ่นซึ่งทำจากอีลาสตินของโปรตีนมีคุณสมบัติพิเศษในการย้อนกลับได้ การยืด. สารพื้นฐานส่วนใหญ่เกิดจากไกลโคซามิโนไกลแคนซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในรูปของโปรตีโอไกลแคนไกลแคนที่จับกับโปรตีนซึ่งมีหน้าที่หลักในการสร้างการเชื่อมต่อที่จำเป็นระหว่างโปรตีนแต่ละชนิด ตัวอย่างเช่นไฟล์ กระดูกอ่อน สารของ ข้อต่อ ประกอบด้วยไกลโคซามิโนไกลแคนและไกลโคโปรตีน ตรงกันข้ามกับ collagens ไฟล์ กระดูกอ่อน สารของพื้นผิวข้อต่อไม่ได้มีลักษณะเป็นแรงดึง ความแข็งแรงแต่ด้วยกำลังอัดสูง กรดไฮยาลูโรนิก ที่มีอยู่ใน ECM มีค่าสูงมาก น้ำ- ความสามารถในการรองรับและก่อให้เกิดน้ำอย่างเด็ดขาด สมดุล ของเนื้อเยื่อ

หน้าที่และภารกิจ

เมทริกซ์นอกเซลล์ไม่เพียง แต่ทำหน้าที่ทางกายภาพในแง่ของแรงดึงหรือแรงอัดเท่านั้น แต่ยังเข้าไปแทรกแซงกระบวนการเผาผลาญอีกด้วย ผ่านเส้นใยคอลลาเจนที่หลากหลาย ECM มีหน้าที่หลักในการสร้างอวัยวะและยึดอวัยวะในตำแหน่งที่ตั้งใจไว้ในร่างกาย ECM ให้ความต้านทานแรงดึงกับทุกคนผ่าน collagens อื่น ๆ เส้นเอ็น และเอ็นและความแข็งแรงสามมิติให้ กระดูก. นอกจากนี้ยังให้ความต้านทานการบีบอัดและการสึกหรอของกระดูกอ่อนผิวบนพื้นผิวที่มีการเสียดสีของ ข้อต่อ. อย่างไรก็ตามแรงดึงแรงอัดและแรงเฉือนไม่ใช่งานเดียวของ ECM นอกจากนี้ยังมีหน้าที่รับผิดชอบในการสร้างความยืดหยุ่นที่จำเป็นในเนื้อเยื่อเพื่อให้อวัยวะบางส่วนสามารถเพิ่มและลดขนาดเส้นรอบวงได้ตามต้องการโดยไม่เกิดความเสียหายที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ ภารกิจที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือการกระตุ้นกลไกการซ่อมแซมของร่างกายผ่านการปล่อยไซโตไคน์ซึ่งมีผลต่อการเพิ่มจำนวนและความแตกต่างของเซลล์ ECM จึงเก็บรักษาสต็อกของไซโตไคน์ที่สามารถเปิดใช้งานได้ตามต้องการเช่นเพื่อซ่อมแซม การบาดเจ็บ การถ่ายทอดสัญญาณยังเป็นหนึ่งในงานของเมทริกซ์นอกเซลล์ สิ่งนี้หมายถึงการปลดปล่อยสิ่งที่เรียกว่าสารทุติยภูมิซึ่ง“ ข้อความ” เข้าไปถึงภายในเซลล์ผ่านตัวรับพิเศษและกระตุ้นให้เซลล์ทำงานในลักษณะใดวิธีหนึ่งหรือเพื่อเริ่มกระบวนการเผาผลาญบางอย่าง ในทำนองเดียวกันการกำหนดขั้วเช่นการจัดระเบียบและการวางแนวของเซลล์เป็นฐานและปลายยอดเป็นขอบเขตของเมทริกซ์นอกเซลล์

โรค

ความหลากหลายของฟังก์ชันและงานที่แทบจะไม่สามารถคำนวณได้ซึ่งดำรงอยู่ในเมทริกซ์นอกเซลล์ได้ชี้ให้เห็นแล้วว่าความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับโรคหรือที่เกิดจากโรคสามารถเกิดขึ้นได้โดยมีผลกระทบเล็กน้อยถึงรุนแรง เนื่องจากสาเหตุและจุดเริ่มต้นของโรคเรื้อรังหลายชนิดจนถึงกระบวนการที่เป็นอันตรายและเป็นอันตรายถึงชีวิตการรบกวนของกฎระเบียบพื้นฐานจะถูกกำหนดซึ่งจัดทำโดย ECM กระบวนการหลายอย่างของการดำเนินของโรคซึ่งเกี่ยวข้องกับการควบคุมพื้นฐานของ ECM ผ่านการปล่อยไซโตไคน์ยังไม่เป็นที่เข้าใจเพียงพอ ในหลาย ๆ กรณีมีการระบุว่ามีการระบุว่าเยื่อชั้นใต้ดินของอวัยวะที่ได้รับผลกระทบกับโปรตีนมากเกินไปเป็นปัจจัยที่ก่อให้เกิด ตัวอย่างเช่นกระบวนการเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาและความก้าวหน้าของการขยาย cardiomyopathyซึ่งแสดงออกโดยการขยายตัวของหัวใจที่มีอาการพร้อมกับการทำงานของปั๊มที่บกพร่องพร้อมกัน นอกเหนือจากความผิดปกติที่ได้มาของ ECM แล้วยังทราบถึงความผิดปกติของฟังก์ชันที่กำหนดโดยพันธุกรรมของเมทริกซ์ภายนอกเซลล์ซึ่งโดยปกติจะปรากฏในการสังเคราะห์คอลลาเจนที่มีข้อบกพร่อง มีข้อบกพร่อง คอลลาเจน การสังเคราะห์นำไปสู่รูปแบบของโรคที่รู้จักตามลำดับในอวัยวะที่ได้รับผลกระทบเช่นในหายาก โรคกระดูกเปราะ (osteogenesis ไม่สมบูรณ์). เนื่องจากความผิดปกติทางพันธุกรรม osteogenesis ไม่สมบูรณ์ ให้คอลลาเจนที่มีข้อบกพร่องสำหรับการสร้างกระดูก เป็นผลให้ไฟล์ กระดูก มีความเปราะมากและมักเกิดความผิดปกติของกระดูกและกระดูกสันหลังและอาการอื่น ๆ