Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

В биологии , то внеклеточный матрикс ( ЕСМ ) представляет собой трехмерная сеть , состоящая из внеклеточных макромолекул и минералов, такие как коллаген , ферменты , гликопротеины и гидроксиапатит , которые обеспечивают структурную и биохимическую поддержку окружающих клеток. [1] [2] [3] Поскольку многоклеточностьэволюционировали независимо в разных многоклеточных клонах, состав ECM варьируется между многоклеточными структурами; однако клеточная адгезия, межклеточная коммуникация и дифференцировка являются общими функциями ЕСМ. [4]

Внеклеточный матрикс животных включает интерстициальный матрикс и базальную мембрану . [5] Интерстициальный матрикс присутствует между различными клетками животных (например, в межклеточных пространствах). Гели полисахаридов и волокнистых белков заполняют интерстициальное пространство и действуют как буфер сжатия против нагрузки на ECM. [6] Базальные мембраны представляют собой пластинчатые отложения ВКМ, на которых покоятся различные эпителиальные клетки. Каждый тип соединительной ткани у животных имеет тип ВКМ: коллагеновые волокна и костный минерал составляют ВКМ костной ткани ;ретикулярные волокна и основное вещество составляют ECM рыхлой соединительной ткани ; а плазма крови - это ECM крови .

ECM растений включает компоненты клеточной стенки , такие как целлюлоза, в дополнение к более сложным сигнальным молекулам. [7] Некоторые одноклеточные организмы принимают многоклеточные биопленки, в которых клетки встроены в ECM, состоящий в основном из внеклеточных полимерных веществ (EPS). [8]

Структура [ править ]

1: микрофиламенты 2: бислой фосфолипидов 3: интегрин 4: протеогликан 5: фибронектин 6: коллаген 7: эластин

Компоненты ЕСМ продуцируются внутриклеточно резидентными клетками и секретируются в ЕСМ посредством экзоцитоза . [9] После секретирования они объединяются с существующей матрицей. ЕСМ состоит из взаимосвязанной сетки волокнистых белков и гликозаминогликанов (ГАГ).

Протеогликаны [ править ]

Гликозаминогликаны (ГАГ) представляют собой углеводные полимеры и в основном прикрепляются к белкам внеклеточного матрикса с образованием протеогликанов (гиалуроновая кислота является заметным исключением; см. Ниже). Протеогликаны имеют чистый отрицательный заряд, который притягивает положительно заряженные ионы натрия (Na + ), который притягивает молекулы воды посредством осмоса, удерживая ECM и резидентные клетки гидратированными. Протеогликаны также могут улавливать и накапливать факторы роста в ECM.

Ниже описаны различные типы протеогликанов, обнаруженные во внеклеточном матриксе.

Гепаран сульфат [ править ]

Гепарансульфат (HS) - линейный полисахарид, обнаруженный во всех тканях животных. Он представляет собой протеогликан (PG), в котором две или три цепи HS прикреплены в непосредственной близости к поверхности клетки или белкам ECM. [10] [11] Именно в этой форме HS связывается с множеством белковых лигандов и регулирует широкий спектр биологических активностей, включая процессы развития , ангиогенез , свертывание крови и метастазирование опухолей .

В внеклеточного матрикса, особенно базальных мембран , в мульти-домен белки перлекана , агрина и коллагена XVIII являются основными белками , к которому присоединен гепарансульфат.

Хондроитин сульфат [ править ]

Хондроитинсульфаты способствуют прочности на разрыв хрящей, сухожилий , связок и стенок аорты . Также известно, что они влияют на нейропластичность . [12]

Кератансульфат [ править ]

Кератансульфаты имеют различное содержание сульфатов и, в отличие от многих других ГАГ, не содержат уроновой кислоты . Они присутствуют в роговице , хрящей, костей , и рога на животных .

Непротеогликановый полисахарид [ править ]

Гиалуроновая кислота [ править ]

Гиалуроновая кислота (или «гиалуронан») представляет собой полисахарид, состоящий из чередующихся остатков D-глюкуроновой кислоты и N-ацетилглюкозамина, и, в отличие от других ГАГ, не встречается в качестве протеогликана. Гиалуроновая кислота во внеклеточном пространстве наделяет ткани способностью сопротивляться сжатию, обеспечивая противодействующую силу тургора (набухания) за счет поглощения значительного количества воды. Таким образом, гиалуроновая кислота в изобилии содержится в ECM несущих суставов. Это также главный компонент интерстициального геля. Гиалуроновая кислота находится на внутренней поверхности клеточной мембраны и перемещается из клетки во время биосинтеза. [13]

Гиалуроновая кислота действует как сигнал окружающей среды, который регулирует поведение клеток во время эмбрионального развития, процессов заживления, воспаления и развития опухолей . Он взаимодействует со специфическим трансмембранным рецептором CD44 . [14]

Белки [ править ]

Коллаген [ править ]

Коллагены - самый распространенный белок в ВКМ. Фактически, коллаген является наиболее распространенным белком в организме человека [15] [16], и на его долю приходится 90% содержания белка костного матрикса. [17] Коллагены присутствуют в ЕСМ в виде фибриллярных белков и обеспечивают структурную поддержку резидентным клеткам. Коллаген подвергается экзоцитозу в форме предшественника ( проколлагена ), который затем расщепляется протеазами проколлагена, чтобы обеспечить сборку внеклеточной ткани. Такие заболевания, как синдром Элерса-Данлоса , несовершенный остеогенез и буллезный эпидермолиз , связаны с генетическими дефектами генов, кодирующих коллаген.. [9] Коллаген можно разделить на несколько семейств в соответствии с типами структуры, которую они образуют:

  1. Фибриллярные (Тип I, II, III, V, XI)
  2. Фасад (Тип IX, XII, XIV)
  3. Короткая цепь (Тип VIII, X)
  4. Базальная мембрана (Тип IV)
  5. Другое (Тип VI, VII, XIII)

Эластин [ править ]

Эластины , в отличие от коллагенов, придают эластичность тканям, позволяя им при необходимости растягиваться, а затем возвращаться в исходное состояние. Это полезно для кровеносных сосудов , легких , кожи и затылочных связок , и эти ткани содержат большое количество эластинов. Эластины синтезируются фибробластами и гладкомышечными клетками. Эластины очень нерастворимы, а тропоэластины секретируются внутри молекулы шаперона , которая высвобождает молекулу-предшественник при контакте с волокном зрелого эластина. Затем тропоэластины дезаминируются и включаются в эластиновую нить. Такие расстройства, какcutis laxa и синдром Вильямса связаны с дефицитом или отсутствием эластиновых волокон в ECM. [9]

Внеклеточные везикулы [ править ]

В 2016 году Huleihel et al. Сообщили о наличии ДНК, РНК и связанных с матрицей нанопузырьков (MBV) в биопластиках внеклеточного матрикса. [18] Было обнаружено, что форма и размер MBV соответствуют ранее описанным экзосомам . Груз MBV включает в себя различные белковые молекулы, липиды, ДНК, фрагменты и миРНК. Подобно биокаффолдам ECM, MBV могут изменять состояние активации макрофагов и изменять различные клеточные свойства, такие как; пролиферация, миграция и клеточный цикл. MBV в настоящее время считается неотъемлемым и функциональным ключевым компонентом биокаффолдов ECM.

Белки клеточной адгезии [ править ]

Фибронектин [ править ]

Фибронектины - это гликопротеины, которые соединяют клетки с коллагеновыми волокнами в ECM, позволяя клеткам перемещаться через ECM. Фибронектины связывают коллаген и интегрины клеточной поверхности , вызывая реорганизацию цитоскелета клетки для облегчения движения клеток. Фибронектины секретируются клетками в развернутой неактивной форме. Связывание с интегринами разворачивает молекулы фибронектина, позволяя им образовывать димеры, чтобы они могли функционировать должным образом. Фибронектины также помогают в месте повреждения ткани, связываясь с тромбоцитами во время свертывания крови и облегчая перемещение клеток к пораженному участку во время заживления ран. [9]

Ламинин [ править ]

Ламинины - это белки, обнаруженные в базальных пластинках практически всех животных. Вместо того, чтобы формировать коллагеноподобные волокна, ламинины образуют сети тканеподобных структур, которые сопротивляются растягивающим силам в базальной пластинке. Они также способствуют адгезии клеток. Ламинины связывают другие компоненты ВКМ, такие как коллагены и нидогены . [9]

Развитие [ править ]

Существует множество типов клеток, которые способствуют развитию различных типов внеклеточного матрикса, обнаруживаемых во множестве типов тканей. Местные компоненты ВКМ определяют свойства соединительной ткани.

Фибробласты являются наиболее распространенным типом клеток в ЕСМ соединительной ткани, в котором они синтезируют, поддерживают и обеспечивают структурную основу; фибробласты секретируют компоненты-предшественники ЕСМ, включая основное вещество . Хондроциты находятся в хряще и образуют хрящевой матрикс. Остеобласты отвечают за формирование костей.

Физиология [ править ]

Жесткость и эластичность [ править ]

ECM может существовать с разной степенью жесткости и эластичности , от мягких тканей мозга до твердых костных тканей. Эластичность ECM может отличаться на несколько порядков. Это свойство в первую очередь зависит от концентраций коллагена и эластина [2], и недавно было показано, что оно играет важную роль в регулировании многочисленных функций клеток.

Клетки могут определять механические свойства окружающей среды, прикладывая силы и измеряя результирующий люфт. [19] Это играет важную роль, поскольку помогает регулировать многие важные клеточные процессы, включая сокращение клеток, [20] миграцию клеток , [21] пролиферацию [22] клеток , [22] дифференцировку [23] и гибель клеток ( апоптоз ). [24] Ингибирование немышечного миозина II блокирует большинство этих эффектов, [23] [21] [20] Это указывает на то, что они действительно связаны с измерением механических свойств ECM, что стало новым направлением исследований в течение последнего десятилетия.

Влияние на экспрессию генов [ править ]

Разные механические свойства ЕСМ влияют как на поведение клеток, так и на экспрессию генов . [25] Хотя механизм , с помощью которого это делается не было полностью объяснен, адгезионные комплексы и актин - миозин цитоскелет , чьи сократительной сила передается через трансцеллюлярные структуры , как полагает, играют ключевую роль в еще не обнаруженных молекулярных путях. [20]

Влияние на дифференциацию [ править ]

Эластичность ВКМ может направлять клеточную дифференцировку , процесс, с помощью которого клетка переходит от одного типа клеток к другому. В частности, было показано , что наивные мезенхимальные стволовые клетки (МСК) определяют родословную и связываются с фенотипами с крайней чувствительностью к эластичности на тканевом уровне. МСК, помещенные на мягкие матрицы, которые имитируют мозг, дифференцируются в нейроноподобные клетки, демонстрируя сходную форму, профили РНКи , маркеры цитоскелета и уровни факторов транскрипции . Точно так же более жесткие матрицы, имитирующие мышцы, являются миогенными, а матрицы с жесткостью, которые имитируют коллагеновую кость, являются остеогенными. [23]

Дуротаксис [ править ]

Жесткость и эластичность также определяют миграцию клеток , этот процесс называется дуротаксисом . Термин был придуман Lo CM и его коллегами, когда они обнаружили тенденцию отдельных клеток мигрировать вверх по градиентам жесткости (в сторону более жестких субстратов) [21], и с тех пор активно изучается. Полагают , что молекулярные механизмы дуротаксиса существуют в основном в очаговой адгезии , большом белковом комплексе, который действует как первичный сайт контакта между клеткой и ECM. [26] Этот комплекс содержит много белков, которые необходимы для дуротаксиса, включая структурные якорные белки ( интегрины) и сигнальные белки (киназа адгезии ( FAK ), талин , винкулин , паксиллин , α-актинин , GTPases и т. д.), которые вызывают изменения формы клеток и сократимости актомиозина. [27] Считается, что эти изменения вызывают перестройку цитоскелета , чтобы облегчить направленную миграцию .

Функция [ править ]

Из-за своей разнообразной природы и состава ECM может выполнять множество функций, таких как обеспечение поддержки, отделение тканей друг от друга и регулирование межклеточной коммуникации. Внеклеточный матрикс регулирует динамическое поведение клетки. Кроме того, он изолирует широкий спектр факторов клеточного роста и действует как местный магазин для них. [5] Изменения физиологических условий могут запускать протеазную активность, которая вызывает локальное высвобождение таких запасов. Это обеспечивает быструю и локальную активацию клеточных функций, опосредованную факторами роста, без синтеза de novo . Этот эффект был исследован при моделировании и теоретическом исследовании, в котором VEGFC , MMP2 иЯ коллаген был использован в качестве примера. [28]

Формирование внеклеточного матрикса необходимо для таких процессов, как рост, заживление ран и фиброз . Понимание структуры и состава ECM также помогает в понимании сложной динамики опухоли инвазии и метастазирования в раковой биологии , как метастазы часто происходит разрушение внеклеточного матрикса с помощью ферментов , таких как сериновых протеаз , треонина протеаз и металлопротеиназ матрикса . [5] [29]

Жесткости и упругости ЕСМ имеет важное значение в миграции клеток , экспрессию генов, [30] и дифференциацию . [23] Клетки активно ощущают жесткость ВКМ и преимущественно мигрируют в сторону более жестких поверхностей в явлении, называемом дуротаксисом . [21] Они также обнаруживают эластичность и соответствующим образом корректируют экспрессию своих генов, что все чаще становится предметом исследований из-за его влияния на дифференциацию и прогрессирование рака. [31]

В головном мозге, где гиалуронан является основным компонентом ВКМ, матрица проявляет как структурные, так и сигнальные свойства. Гиалуронан с высоким молекулярным весом действует как диффузионный барьер, который может локально модулировать диффузию во внеклеточном пространстве. При деградации матрикса фрагменты гиалуронана высвобождаются во внеклеточное пространство, где они действуют как провоспалительные молекулы, регулируя реакцию иммунных клеток, таких как микроглия . [32]

Адгезия клеток [ править ]

Многие клетки связываются с компонентами внеклеточного матрикса. Адгезия клеток может происходить двумя способами; с помощью фокальных спаек , соединяющих ECM с актиновыми филаментами клетки, и гемидесмосом , соединяющих ECM с промежуточными филаментами, такими как кератин . Эта адгезия клетки к ECM регулируется специфическими молекулами клеточной адгезии на поверхности клетки (CAM), известными как интегрины . Интегрины - это белки клеточной поверхности, которые связывают клетки со структурами ECM, такими как фибронектин и ламинин, а также с белками интегринов на поверхности других клеток.

Фибронектины связываются с макромолекулами ЕСМ и облегчают их связывание с трансмембранными интегринами. Присоединение фибронектина к внеклеточному домену инициирует внутриклеточные сигнальные пути, а также ассоциацию с клеточным цитоскелетом через набор адапторных молекул, таких как актин . [6]

Клиническое значение [ править ]

Было обнаружено, что внеклеточный матрикс вызывает повторный рост и заживление тканей. Хотя механизм действия, с помощью которого внеклеточный матрикс способствует конструктивному ремоделированию ткани, все еще неизвестен, исследователи теперь считают, что связанные с матрицей нанопузырьки (MBV) являются ключевым игроком в процессе заживления. [18] [33] В человеческих зародышах, например, внеклеточный матрикс работает со стволовыми клетками, чтобы вырастить и заново отрастить все части человеческого тела, а плоды могут заново вырастить все, что повреждено в утробе матери. Ученые давно считают, что матрица перестает функционировать после полного развития. В прошлом он использовался для помощи лошадям в заживлении разорванных связок, но в настоящее время он исследуется как устройство для регенерации тканей у людей. [34]

С точки зрения восстановления травм и тканевой инженерии внеклеточный матрикс служит двум основным целям. Во-первых, он предотвращает срабатывание иммунной системы в результате травмы и ответную реакцию воспалением и рубцовой тканью. Затем он помогает окружающим клеткам восстанавливать ткань вместо образования рубцовой ткани. [34]

Для медицинских приложений требуемый ECM обычно извлекается из мочевого пузыря свиньи , легкодоступного и относительно неиспользуемого источника. В настоящее время его регулярно используют для лечения язв путем закрытия дыры в ткани, выстилающей желудок, но в настоящее время многие университеты, а также правительство США проводят дальнейшие исследования для раненых солдат. По состоянию на начало 2007 года испытания проводились на военной базе в Техасе. Ученые используют порошкообразную форму для ветеранов войны в Ираке, руки которых были повреждены на войне. [35]

Не все устройства ECM поступают из мочевого пузыря. Внеклеточный матрикс, поступающий из подслизистой оболочки тонкой кишки свиньи, используется для восстановления «дефектов межпредсердной перегородки» (ASD), «открытого овального отверстия» (PFO) и паховой грыжи . Через год 95% коллагенового ВКМ в этих участках заменяется нормальной мягкой тканью сердца. [36]

Белки внеклеточного матрикса обычно используются в системах культивирования клеток для поддержания стволовых клеток и клеток-предшественников в недифференцированном состоянии во время культивирования клеток и функции, индуцирующей дифференцировку эпителиальных, эндотелиальных и гладкомышечных клеток in vitro. Белки внеклеточного матрикса также можно использовать для поддержки трехмерной клеточной культуры in vitro для моделирования развития опухоли. [37]

Класс биоматериалов, полученных в результате обработки тканей человека или животных для сохранения частей внеклеточного матрикса, называется биоматериалом ЕСМ .

В растениях [ править ]

Растительные клетки мозаичны, образуя ткани . Клеточная стенка является относительно жесткой структуры , окружающая клетки растения . Клеточная стенка обеспечивает боковую прочность, чтобы противостоять осмотическому тургорному давлению , но она достаточно гибкая, чтобы позволить клеткам расти при необходимости; он также служит средством межклеточной коммуникации. Клеточная стенка состоит из нескольких слоев слоистого материала из целлюлозных микрофибрилл , внедренных в матрице из гликопротеинов , в том числе гемицеллюлозы , пектина и экстенсина. Компоненты гликопротеиновой матрицы помогают клеточным стенкам соседних растительных клеток связываться друг с другом. Селективная проницаемость клеточной стенки главным образом регулируются пектинами в матрице гликопротеина. Плазмодесмы ( единственное число : плазмодесма) - это поры, которые проходят через клеточные стенки соседних растительных клеток. Эти каналы жестко регулируются и избирательно позволяют молекулам определенного размера проходить между клетками. [13]

У Pluriformea ​​и Filozoa [ править ]

Функциональность внеклеточного матрикса животных (Metazoa) развилась у общего предка Pluriformea и Filozoa после того, как Ichthyosporea разошлись. [ необходима цитата ]

История [ править ]

Важность внеклеточного матрикса признана давно (Lewis, 1922), но этот термин используется недавно (Gospodarowicz et al., 1979). [38] [39] [40] [41]

См. Также [ править ]

  • Перинейрональная сеть
  • Интерстиций
  • Аноикис

Ссылки [ править ]

  1. ^ Theocharis А.Д., Skandalis С.С., Gialeli C, Караманос NK (февраль 2016). «Структура внеклеточного матрикса». Расширенные обзоры доставки лекарств . 97 : 4–27. DOI : 10.1016 / j.addr.2015.11.001 . PMID  26562801 .
  2. ^ a b Bonnans C, Chou J, Werb Z (декабрь 2014 г.). «Ремоделирование внеклеточного матрикса в процессе развития и болезни» . Обзоры природы. Молекулярная клеточная биология . 15 (12): 786–801. DOI : 10.1038 / nrm3904 . PMC 4316204 . PMID 25415508 .  
  3. ^ Мишель G, Tonon T, Scornet D, Cock JM, Kloareg B (октябрь 2010). «Метаболизм полисахаридов клеточной стенки бурой водоросли Ectocarpus siliculosus. Понимание эволюции полисахаридов внеклеточного матрикса у эукариот» . Новый фитолог . 188 (1): 82–97. DOI : 10.1111 / j.1469-8137.2010.03374.x . PMID 20618907 . 
  4. ^ Абедин M, N King (декабрь 2010). «Разнообразные эволюционные пути к адгезии клеток» . Тенденции в клеточной биологии . 20 (12): 734–42. DOI : 10.1016 / j.tcb.2010.08.002 . PMC 2991404 . PMID 20817460 .  
  5. ^ a b c Кумар; Аббас; Фаусто (2005). Роббинс и Котран: патологические основы болезни (7-е изд.). Филадельфия: Эльзевьер. ISBN 978-0-7216-0187-8.
  6. ^ a b Альбертс Б., Брей Д., Хопин К., Джонсон А., Льюис Дж., Рафф М., Робертс К., Уолтер П. (2004). «Ткани и рак» . Существенная клеточная биология . Нью-Йорк и Лондон: Наука о гирляндах . ISBN 978-0-8153-3481-1.
  7. Перейти ↑ Brownlee, Colin (октябрь 2002 г.). «Роль внеклеточного матрикса в передаче сигналов между клетками: парадигмы парадигмы». Текущее мнение в биологии растений . 5 (5): 396–401. DOI : 10.1016 / S1369-5266 (02) 00286-8 . PMID 12183177 . 
  8. ^ Kostakioti M, Hadjifrangiskou M, Hultgren SJ (апрель 2013). «Бактериальные биопленки: развитие, распространение и терапевтические стратегии на заре постантибиотической эры» . Перспективы Колд-Спринг-Харбор в медицине . 3 (4): a010306. DOI : 10.1101 / cshperspect.a010306 . PMC 3683961 . PMID 23545571 .  
  9. ^ а б в г д Плоппер G (2007). Внеклеточный матрикс и клеточная адгезия в клетках (редакторы Lewin B, Cassimeris L, Lingappa V, Plopper G) . Садбери, Массачусетс: Джонс и Бартлетт. ISBN 978-0-7637-3905-8.
  10. ^ Gallagher JT, Lyon M (2000). «Молекулярная структура гепарансульфата и взаимодействия с факторами роста и морфогенами». В Iozzo RV (ред.). Протеогликаны: структура, биология и молекулярные взаимодействия . Марсель Деккер Инк. Нью-Йорк, Нью-Йорк. стр.  27 -59. ISBN 9780824703349.
  11. ^ Iozzo RV (1998). «Матричные протеогликаны: от молекулярного дизайна до клеточной функции» . Ежегодный обзор биохимии . 67 (1): 609–52. DOI : 10.1146 / annurev.biochem.67.1.609 . PMID 9759499 . S2CID 14638091 .  
  12. ^ Hensch, Такао К. (2005). «Механизмы критического периода в развитии зрительной коры». Нейронное развитие . Актуальные темы биологии развития. 69 . С. 215–237. DOI : 10.1016 / S0070-2153 (05) 69008-4 . ISBN 978-0-12-153169-0. PMID  16243601 .
  13. ^ a b Лодиш Х, Берк А, Мацудаира П., Кайзер Калифорния, Кригер М., Скотт М.П., ​​Зипурски С.Л., Дарнелл Дж. (2008). «Интеграция клеток в ткани». Молекулярная клеточная биология (5-е изд.). Нью-Йорк: WH Freeman and Company. стр.  197 -234.
  14. ^ Peach RJ, Hollenbaugh D, Stamenkovic I, Aruffo A (июль 1993). «Идентификация сайтов связывания гиалуроновой кислоты во внеклеточном домене CD44» . Журнал клеточной биологии . 122 (1): 257–64. DOI : 10,1083 / jcb.122.1.257 . PMC 2119597 . PMID 8314845 .  
  15. ^ Di Lullo Г.А., Sweeney С.М., Korkko J, Ala-L Kokko, Сан - Антонио JD (февраль 2002). «Картирование сайтов связывания лиганда и связанных с заболеванием мутаций на наиболее распространенном белке человеческого коллагена I типа» . Журнал биологической химии . 277 (6): 4223–31. DOI : 10.1074 / jbc.M110709200 . PMID 11704682 . 
  16. ^ Karsenty G, Парк RW (1995). «Регулирование экспрессии генов коллагена I типа». Международные обзоры иммунологии . 12 (2–4): 177–85. DOI : 10.3109 / 08830189509056711 . PMID 7650420 . 
  17. Перейти ↑ Kern B, Shen J, Starbuck M, Karsenty G (март 2001 г.). «Cbfa1 способствует специфической для остеобластов экспрессии генов коллагена I типа» . Журнал биологической химии . 276 (10): 7101–7. DOI : 10.1074 / jbc.M006215200 . PMID 11106645 . 
  18. ^ а б Хулейхель Л., Хасси Г.С., Наранджо Д.Д., Чжан Л., Дзики Д.Л., Тернер Н.Дж., Штольц Д.Б., Бадилак С.Ф. (июнь 2016 г.). «Матрица-связанные нанопузырьки в биоскатчиках ECM» . Наука продвигается . 2 (6): e1600502. Bibcode : 2016SciA .... 2E0502H . DOI : 10.1126 / sciadv.1600502 . PMC 4928894 . PMID 27386584 .  
  19. ^ Плотников С.В., Pasapera А.М., Sabass B, Waterman CM (декабрь 2012). «Колебания силы внутри фокальных спаек опосредуют определение жесткости ECM, чтобы направлять направленную миграцию клеток» . Cell . 151 (7): 1513–27. DOI : 10.1016 / j.cell.2012.11.034 . PMC 3821979 . PMID 23260139 .  
  20. ^ a b c Discher DE, Janmey P, Wang YL (ноябрь 2005 г.). «Тканевые клетки чувствуют жесткость своего субстрата и реагируют на нее». Наука . 310 (5751): 1139–43. Bibcode : 2005Sci ... 310.1139D . CiteSeerX 10.1.1.318.690 . DOI : 10.1126 / science.1116995 . PMID 16293750 . S2CID 9036803 .   
  21. ^ a b c d Lo CM, Wang HB, Dembo M, Wang YL (июль 2000 г.). «Движение клеток определяется жесткостью субстрата» . Биофизический журнал . 79 (1): 144–52. Bibcode : 2000BpJ .... 79..144L . DOI : 10.1016 / S0006-3495 (00) 76279-5 . PMC 1300921 . PMID 10866943 .  
  22. ^ Hadjipanayi E, Mudera V, Brown RA (февраль 2009). «Тесная зависимость пролиферации фибробластов от жесткости матрикса коллагенового каркаса». Журнал тканевой инженерии и регенеративной медицины . 3 (2): 77–84. DOI : 10.1002 / term.136 . PMID 19051218 . S2CID 174311 .  
  23. ^ a b c d Энглер AJ, Сен S, Суини HL, Discher DE (август 2006 г.). «Эластичность матрицы определяет спецификацию клонов стволовых клеток». Cell . 126 (4): 677–89. DOI : 10.1016 / j.cell.2006.06.044 . PMID 16923388 . S2CID 16109483 .  
  24. ^ Ван HB, Дембо M, Ван YL (ноябрь 2000). «Гибкость субстрата регулирует рост и апоптоз нормальных, но не трансформированных клеток». Американский журнал физиологии. Клеточная физиология . 279 (5): C1345-50. DOI : 10.1152 / ajpcell.2000.279.5.C1345 . PMID 11029281 . 
  25. ^ Вахби, Вафа; Наакка, Эрика; Туомайнен, Катя; Сулейманова, Илида; Арпалахти, Аннамари; Миянайнен, Илкка; Ваананен, Юхо; Гренман, Рейдар; Монни, Оути; Ас-Самади, Ахмед; Сало, Туула (февраль 2020 г.). «Критические эффекты матриц на культивируемые клетки карциномы: матрица, полученная из опухоли человека, способствует инвазивным свойствам клеток». Экспериментальные исследования клеток . 389 (1): 111885. DOI : 10.1016 / j.yexcr.2020.111885 . hdl : 10138/325579 . PMID 32017929 . 
  26. ^ Аллен JL, Cooke ME, Alliston T (сентябрь 2012). «Жесткость ECM стимулирует путь TGFβ, чтобы способствовать дифференцировке хондроцитов» . Молекулярная биология клетки . 23 (18): 3731–42. DOI : 10,1091 / mbc.E12-03-0172 . PMC 3442419 . PMID 22833566 .  
  27. ^ Kanchanawong P, Shtengel G, Pasapera AM, Ramko Е.Б., Дэвидсон МВт, Hess HF, Waterman CM (ноябрь 2010). «Наноразмерная архитектура клеточных адгезий на основе интегрина» . Природа . 468 (7323): 580–4. Bibcode : 2010Natur.468..580K . DOI : 10,1038 / природа09621 . PMC 3046339 . PMID 21107430 .  
  28. Wertheim KY, Roose T (апрель 2017 г.). «Математическая модель лимфангиогенеза в эмбрионе рыбок данио» . Вестник математической биологии . 79 (4): 693–737. DOI : 10.1007 / s11538-017-0248-7 . PMC 5501200 . PMID 28233173 .  
  29. ^ Лиотта Л.А., Трюггвасон K, Garbisa S, Hart I, Фольц CM, Шафи S (март 1980). «Метастатический потенциал коррелирует с ферментативной деградацией коллагена базальной мембраны». Природа . 284 (5751): 67–8. Bibcode : 1980Natur.284 ... 67L . DOI : 10.1038 / 284067a0 . PMID 6243750 . S2CID 4356057 .  
  30. ^ Ван JH, Thampatty BP, Lin JS, Im HJ (апрель 2007). «Механорегуляция экспрессии генов в фибробластах» . Джин . 391 (1-2): 1-15. DOI : 10.1016 / j.gene.2007.01.014 . PMC 2893340 . PMID 17331678 .  
  31. ^ Provenzano PP, Инман DR, Eliceiri KW, Кили PJ (декабрь 2009). «Индуцированная плотностью матрицы механорегуляция фенотипа клеток молочной железы, передачи сигналов и экспрессии генов посредством сцепления FAK-ERK» . Онкоген . 28 (49): 4326–43. DOI : 10.1038 / onc.2009.299 . PMC 2795025 . PMID 19826415 .  
  32. ^ Сория FN, Павиоло C, Doudnikoff E, Arotcarena ML, Lee A, Danné N, Mandal AK, Gosset P, Dehay B, Groc L, Cognet L, Bezard E (июль 2020 г.). «Синуклеинопатия изменяет наноразмерную организацию и диффузию во внеклеточном пространстве мозга посредством ремоделирования гиалуроновой кислоты» . Nature Communications . 11 (1): 3440. Bibcode : 2020NatCo..11.3440S . DOI : 10.1038 / s41467-020-17328-9 . PMC 7351768 . PMID 32651387 .  
  33. ^ «Исследователи Питта раскрывают тайну того, как работает регенеративная медицина» . EurekAlert! . Проверено 1 марта 2017 .
  34. ^ a b «Пикси-пыль» помогает человеку отрастить новый палец
  35. ^ HowStuffWorks, люди могут отрастить пальцы? В 2009 году Центр сердца Святого Франциска объявил об использовании технологии внеклеточного матрикса в восстановительной хирургии . Архивировано 10 марта 2007 года в Wayback Machine.
  36. ^ «Первая в истории имплантация биоабсорбируемого устройства Biostar в DHZB» . НОВОСТИ DHZB. Декабрь 2007 . Проверено 5 августа 2008 . Почти прозрачный коллагеновый матрикс состоит из очищенного с медицинской точки зрения кишечника свиньи, который расщепляется клетками-мусорщиками (макрофагами) иммунной системы. Примерно через год коллаген почти полностью (90-95%) заменяется нормальной тканью тела: остается только крошечный металлический каркас. Полностью рассасывающийся имплантат в настоящее время находится в стадии разработки.
  37. ^ Кляйнман HK, Luckenbill-Дефекты L, Cannon FW, Sephel GC (октябрь 1987). «Использование компонентов внеклеточного матрикса для культивирования клеток». Аналитическая биохимия . 166 (1): 1–13. DOI : 10.1016 / 0003-2697 (87) 90538-0 . PMID 3314585 . 
  38. ^ Льюис WH (1922). «Адгезионное качество ячеек» . Анат Рек . 23 (7): 387–392. DOI : 10.1002 / ar.1090230708 . S2CID 84566330 . 
  39. Gospodarowicz D, Vlodovsky I, Greenburg G, Johnson LK (1979). «Форма клетки определяется внеклеточным матриксом и отвечает за контроль роста и функции клеток». В Sato GH, Росс Р. (ред.). Гормоны и клеточная культура . Лаборатория Колдспринг-Харбор. п. 561.
  40. ^ Mecham R, изд. (2011). Внеклеточный матрикс: обзор . Springer. ISBN 9783642165559.[ требуется страница ]
  41. Перейти ↑ Rieger R, Michaelis A, Green MM (2012-12-06). Глоссарий генетики: классическая и молекулярная (5-е изд.). Берлин: Springer-Verlag. п. 553. ISBN 9783642753336.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Внеклеточный матрикс: обзор его роли в острых и хронических ранах
  • Использование внеклеточного матрикса свиней для отрастания конечностей человека
  • Звуковая медицина - Регенерация сердечной ткани - интервью 19 июля, в котором обсуждается ECM и его использование для восстановления сердечной ткани (требуется воспроизведение MP3).