เยื่อฐาน: ลักษณะโครงสร้างประกอบและฟังก์ชั่น

เยื่อหุ้มชั้นใต้ดิน เป็นโครงสร้าง extracellular ที่ครอบคลุมเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์เกือบทั้งหมด ส่วนใหญ่ประกอบด้วย glycoproteins คอลลาเจนและไม่คอลลาเจน

โครงสร้างนี้มีหน้าที่ในการแยกเยื่อบุผิวของเนื้อเยื่อ stromal หนึ่งจากอีก มันมักจะพบในบริเวณฐานของเนื้อเยื่อเยื่อบุผิวใน endothelium ในบริเวณรอบนอกของซอนในเซลล์ไขมันและในเซลล์กล้ามเนื้อ

เมมเบรนชั้นใต้ดินประกอบด้วยโมเลกุลที่ไม่ละลายน้ำขนาดใหญ่ที่รวมตัวกันเพื่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานแบบแผ่นผ่านกระบวนการที่เรียกว่า "การประกอบตัวเอง" กระบวนการนี้ขับเคลื่อนโดยการยึดของตัวรับต่างๆของเซลล์ผิว

เซลล์ส่วนใหญ่ของร่างกายมีความสามารถในการผลิตวัสดุที่จำเป็นสำหรับโครงสร้างของเยื่อหุ้มชั้นใต้ดินขึ้นอยู่กับเนื้อเยื่อที่พวกเขาอยู่

โรคต่าง ๆ เช่น Alport ดาวน์ซินโดรมและ Knobloch ดาวน์ซินโดรมเกี่ยวข้องกับการกลายพันธุ์ในยีนที่เข้ารหัสสำหรับคอลลาเจนโซ่ของเยื่อหุ้มชั้นใต้ดินดังนั้นการศึกษาโครงสร้างและคุณสมบัติได้กลายเป็นที่นิยมในช่วงหลายปีที่ผ่านมา

ความซับซ้อนของเมมเบรนชั้นใต้ดินไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเนื่องจากเทคนิคนี้ไม่อนุญาตให้แยกความแตกต่างระหว่างเมมเบรนฐานที่แตกต่างกัน สำหรับการศึกษาในทางกลับกันจำเป็นต้องใช้เทคนิคการจำแนกลักษณะเฉพาะที่แม่นยำยิ่งขึ้นเช่นการใช้กล้องจุลทรรศน์สแกน

คุณสมบัติ

เมมเบรนชั้นใต้ดินเป็นโครงสร้างที่หนาแน่นและมีรูปร่างคล้ายกับใบไม้ มีความหนา 50 ถึง 100 นาโนเมตรตามที่กำหนดโดยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่งผ่าน การศึกษาโครงสร้างกำหนดว่ามีลักษณะคล้ายกับเมทริกซ์ของเซลล์ แต่แตกต่างกันในความหนาแน่นและความสัมพันธ์ของเซลล์

ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอวัยวะและเนื้อเยื่อในองค์ประกอบและโครงสร้างของเมมเบรนชั้นใต้ดินดังนั้นจึงคิดว่ามี microenvironment เฉพาะคั่นด้วยในแต่ละเนื้อเยื่อ

ความจำเพาะของเยื่อหุ้มชั้นใต้ดินแต่ละอันอาจเกิดจากองค์ประกอบของโมเลกุลและเชื่อว่าการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีและโมเลกุลทำให้เกิดเอกลักษณ์เฉพาะของเนื้อเยื่อแต่ละชนิด

เซลล์เยื่อบุผิวเซลล์บุผนังหลอดเลือดและเซลล์ mesenchymal จำนวนมากผลิตเยื่อบุฐาน ความเป็นพลาสติกของเซลล์เหล่านี้ส่วนใหญ่ถูกกำหนดโดยโครงสร้างนี้ นอกจากนี้ดูเหมือนว่าจะสนับสนุนเซลล์ที่เกี่ยวข้องในการเคลือบอวัยวะ

โครงสร้าง

หนึ่งในคุณสมบัติที่น่าสนใจที่สุดของเมมเบรนชั้นใต้ดินคือความสามารถในการประกอบตัวเองจากส่วนประกอบที่ทำขึ้นสร้างโครงสร้างคล้ายกับแผ่น

คอลลาเจนชนิดต่าง ๆ โปรตีนลามิเนตโปรตีโอแคนแคนโปรตีนที่จับกับแคลเซียมและโปรตีนโครงสร้างอื่น ๆ เป็นส่วนประกอบที่พบมากที่สุดของเยื่อฐาน Perlecan และ nidogen / entactin เป็นโปรตีนองค์ประกอบอื่นของเยื่อหุ้มชั้นใต้ดิน

ในบรรดาลักษณะทางสถาปัตยกรรมหลักของเยื่อฐานนั้นมีสองเครือข่ายอิสระหนึ่งเกิดขึ้นโดยคอลลาเจนและอื่น ๆ โดยบางไอโซฟอร์มของ laminin

เครือข่ายคอลลาเจนมีการเชื่อมโยงข้ามสูงและเป็นส่วนประกอบที่รักษาเสถียรภาพทางกลของเมมเบรนชั้นใต้ดิน คอลลาเจนในเยื่อหุ้มเหล่านี้มีลักษณะเฉพาะและเป็นที่รู้จักกันในชื่อคอลลาเจนประเภท IV

เครือข่ายลามินไม่ถูกผูกมัดด้วยโควาเลนต์และในเยื่อบาง ๆ มันจะมีพลังมากกว่าคอลลาเจน IV

เครือข่ายทั้งสองเชื่อมต่อกันด้วยโปรตีน nidogen / entactin ที่มีความยืดหยุ่นสูงและอนุญาตให้ทำการผูกนอกเหนือจากสองเครือข่ายส่วนประกอบอื่น ๆ เช่นตัวยึดของโปรตีนตัวรับบนพื้นผิวของเซลล์

การชุมนุม

การประกอบตัวเองถูกกระตุ้นโดยการมีเพศสัมพันธ์ระหว่างคอลลาเจนประเภท IV และลามิเนต โปรตีนเหล่านี้มีข้อมูลที่จำเป็นสำหรับสหภาพหลักตามลำดับซึ่งช่วยให้พวกเขาสามารถเริ่มต้นการชุมนุมด้วยตนเองระหว่างโมเลกุลและสร้างโครงสร้างพื้นฐานในรูปแบบของแผ่นลามินา

โปรตีนผิวเซลล์เช่น integrins (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง )1 integrins) และ dystroglycans ช่วยอำนวยความสะดวกในการสะสมเบื้องต้นของ laminin polymers ผ่านการทำปฏิกิริยากับไซต์เฉพาะ

โพลีเมอร์ของคอลลาเจนชนิดที่สี่เกี่ยวข้องกับลามิเนตโพลีเมอร์บนผิวเซลล์ผ่านสะพาน nidogen / entactin จากนั้นนั่งร้านนี้จะมีไซต์ปฏิสัมพันธ์เฉพาะเพื่อให้องค์ประกอบอื่น ๆ ของเยื่อหุ้มชั้นใต้ดินมีปฏิสัมพันธ์และสร้างเยื่อหุ้มเซลล์ที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์

มีการระบุชนิดต่าง ๆ ของการจับ nidogen / entactin ในเยื่อหุ้มชั้นใต้ดินและส่งเสริมการก่อตัวของเครือข่ายในโครงสร้าง

โปรตีน nidogen / entactin ร่วมกับสองคอลลาเจนที่สี่และเครือข่ายลามิเนตรักษาเสถียรภาพของเครือข่ายและให้ความแข็งแกร่งกับโครงสร้าง

ฟังก์ชั่น

เยื่อหุ้มชั้นใต้ดินมักสัมผัสกับเซลล์เสมอและหน้าที่หลักของมันคือการให้การสนับสนุนโครงสร้างการแบ่งเนื้อเยื่อออกเป็นส่วน ๆ และควบคุมพฤติกรรมของเซลล์

เยื่อหุ้มฐานแบบต่อเนื่องทำหน้าที่เป็นตัวกรองโมเลกุลแบบเลือกระหว่างส่วนของเนื้อเยื่อนั่นคือมันจะควบคุมการเคลื่อนย้ายอย่างเข้มงวดและการเคลื่อนที่ของเซลล์และโมเลกุลที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพทั้งสองทิศทาง

แม้ว่าเยื่อฐานจะทำหน้าที่เป็นประตูเลือกที่จะขัดขวางการเคลื่อนย้ายของเซลล์ฟรี แต่ดูเหมือนว่ามีกลไกเฉพาะที่ช่วยให้เซลล์อักเสบและเซลล์มะเร็งระยะลุกลามข้ามและทำลายสิ่งกีดขวางที่เยื่อชั้นใต้ดินแสดงถึง

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีการตรวจสอบมากในการทำงานของเยื่อหุ้มฐานเป็นสารควบคุมการเติบโตของเซลล์และความแตกต่างเนื่องจากเยื่อชั้นใต้ดินมีตัวรับที่มีความสามารถในการผูกกับไซโตไคน์และปัจจัยการเจริญเติบโต

ตัวรับเดียวกันนี้ในเยื่อชั้นใต้ดินสามารถทำหน้าที่เป็นแหล่งเก็บกักสำหรับการควบคุมที่ปล่อยออกมาในระหว่างกระบวนการเปลี่ยนแปลงหรือซ่อมแซมทางสรีรวิทยา

เยื่อฐานเป็นส่วนประกอบโครงสร้างและหน้าที่ที่สำคัญของหลอดเลือดและเส้นเลือดฝอยทั้งหมดและมีบทบาทสำคัญในการกำหนดความก้าวหน้าของโรคมะเร็งโดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับการแพร่กระจายหรือการย้ายเซลล์

อีกฟังก์ชั่นที่โครงสร้างนี้ตอบสนองนั้นเกี่ยวข้องกับการส่งสัญญาณ

ตัวอย่างเช่นกล้ามเนื้อโครงร่างล้อมรอบด้วยเมมเบรนชั้นใต้ดินและมีแพทช์ลักษณะเล็ก ๆ ที่ไซต์ทางแยกประสาทและกล้ามเนื้อ แผ่นแปะเหล่านี้มีหน้าที่ในการส่งสัญญาณจากระบบประสาท