기저막 및 세포 접합부

상피는 두 가지 구조적 시스템에 의존합니다: 상피 아래의 기저막과 세포 사이 및 아래의 세포 접합부. 기저막은 상피를 아래 결합 조직에 고정하고 선택적 필터 및 신호 전달 플랫폼 역할을 하는 세포외 기질의 얇은 막입니다. 세포 접합부는 인접한 세포를 서로 밀봉하고, 기계적으로 연결하며, 기저막에 연결하고, 직접적인 통신을 허용하여 개별 세포를 응집력 있는 극성 장벽으로 만듭니다.

Definition

기저막은 상피를 결합 조직과 분리하고 고정하는 특수 세포외 기질 막(라미닌, IV형 콜라겐, 니도겐, 펄레칸)이며, 세포 접합부는 인접한 상피 세포를 밀봉하고, 부착하며, 고정하고, 전기적 및 화학적으로 연결하는 막 구조입니다.

Scope

이 주제는 기저막(기저판)의 구성과 역할, 그리고 주요 상피 접합부인 밀착 연접(occluding junctions), 부착 연접(adherens junctions), 데스모솜(desmosomes), 간극 연접(gap junctions), 그리고 세포를 기저막에 고정하는 헤미데스모솜(hemidesmosomes)과 초점 유착(focal adhesions)을 다룹니다. 이는 임상 지침이 아닌 세포 생물학 및 조직학 참고 자료로 취급됩니다.

Core questions

• 기저막은 무엇으로 구성되어 있으며, 기계적 지지 외에 어떤 역할을 합니까?
• 상피 세포 접합부의 주요 유형은 무엇이며, 그 역할은 어떻게 다릅니까?
• 밀착 연접은 어떻게 장벽을 만들고 정단-기저 극성을 정의합니까?
• 상피 세포는 어떻게 기저막에 고정됩니까?

Key concepts

• 기저막 / 기저판
• IV형 콜라겐, 라미닌, 니도겐, 펄레칸
• 밀착 연접(occluding junctions) 및 세포간 투과성
• 부착 연접(adherens junctions) 및 카드헤린
• 데스모솜(desmosomes) 및 중간 섬유
• 간극 연접(gap junctions) 및 세포간 통신
• 헤미데스모솜(hemidesmosomes) 및 초점 유착(인테그린 매개 고정)
• 정단 접합 복합체(apical junctional complex)

Mechanisms

Farquhar와 Palade (1963)는 정단 표면 아래에 밀착 연접, 부착 연접, 데스모솜이 순서대로 배열된 정단 접합 복합체(apical junctional complex)를 설명했습니다. 클라우딘(claudins)과 오클루딘(occludins)으로 형성된 밀착 연접은 인접한 막을 융합하여 세포간 누출을 제한하고 정단 막 영역과 기저측 막 영역을 분리하여 극성을 확립합니다 (Anderson and Van Itallie, 2009). 부착 연접은 액틴 세포골격에 연결된 카드헤린(cadherins)을 사용하여 세포를 함께 유지하고 막을 조율하며 (Meng and Takeichi, 2009), 데스모솜은 세포를 중간 섬유에 연결하여 기계적 강도를 제공하고 간극 연접은 직접적인 이온 및 소분자 교환을 허용합니다. 기저부에서는 헤미데스모솜과 인테그린 기반의 초점 유착이 세포를 기저막에 고정하며, 기저막의 라미닌 및 IV형 콜라겐 네트워크는 기계적 및 신호 전달 신호를 세포 내로 전달합니다 (Yurchenco, 2011; Sun et al., 2016).

Clinical relevance

접합부 또는 기저막 구성 요소의 결함은 여러 유전성 및 후천성 질환의 원인이 되며, 상피 종양이 침윤하는 방식에 영향을 미칩니다. 이는 침윤이 기저막을 뚫는 것을 포함하기 때문입니다. 이러한 연관성은 상피 병리를 이해하기 위한 배경으로 요약되며, 진단 또는 치료 지침으로 의도된 것이 아닙니다.

Evidence & guidelines

기저막과 상피 접합부의 구조와 역할은 전자 현미경 및 분자 세포 생물학을 통해 잘 특성화되어 있으며, 여기에 제시된 내용은 1차 및 검토 문헌(Farquhar and Palade, 1963; Yurchenco, 2011; Anderson and Van Itallie, 2009; Meng and Takeichi, 2009; Sun et al., 2016)에서 발췌되었습니다.

History

1960년대 초 전자 현미경은 상피 세포의 질서정연한 접합 복합체(Farquhar and Palade, 1963)를 밝혀냈으며, 이는 세포 부착 연구를 광학 현미경적 설명에서 초미세 구조 연구로 전환시켰습니다. 이후 수십 년 동안 클라우딘, 카드헤린, 코넥신, 인테그린, 라미닌, IV형 콜라겐과 같은 관련 분자들이 확인되었고, 기저막은 단순히 지지대뿐만 아니라 신호 전달 표면으로 재정의되었습니다.

Key figures

• Marilyn Farquhar
• George Palade
• Peter Yurchenco
• Masatoshi Takeichi
• James Anderson

Seminal works

• farquhar-palade-1963
• yurchenco-2011
• meng-takeichi-2009

Frequently asked questions

기저판과 기저막의 차이점은 무엇입니까?

일반적으로 기저판은 전자 현미경으로 볼 수 있는 상피 바로 아래의 얇은 기질층을 의미하며, 기저막은 기저판과 아래 결합 조직의 관련 망상 섬유를 포함하는 더 넓은 용어(종종 광학 현미경으로 보이는 것을 지칭하는 데 사용됨)입니다.

어떤 접합부가 상피 세포 사이로 물질이 새는 것을 방지합니까?

밀착 연접(occluding junction)은 인접한 세포 사이의 공간을 밀봉하여 세포간 이동을 제한하고, 상피 극성을 정의하는 정단 및 기저측 막 영역을 분리하는 데도 도움을 줍니다.