成纤维胶原

成纤维胶原

 

成纤维胶原(fibril-forming collagen)包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、ⅩⅠ、ⅩⅩⅣ和ⅩⅩⅦ型共7种胶原,是目前胶原家族中含胶原数量仅次于纤维相关胶原的胶原亚种。

 

表1 成纤维胶原亚基和氨基酸构成、组织分布和基因变异性疾病

类型

功能

结构类型

甘氨酸

脯氨酸

羟脯氨酸

赖氨酸

羟赖氨酸

组织分布

其他主要特征

基因变异性疾病

Ⅰ型胶原

是多细胞生物的细胞外基质的主要结构大分子,能活化上皮细胞,促进上皮细胞增生,也可促进胶原酶生成,使皮肤有张力和弹性。此外,还能淡化眼纹和消除眼袋及阴影。

[α1(Ⅰ)]2α2(Ⅰ)

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330

129

96

30

4

广泛分布于真皮、肌腱、韧带、骨、牙本质、角膜等

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称骨不全、骨质疏松、艾勒斯-当洛综合征

[α1(Ⅰ)]3

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胎儿、发炎及肿瘤组织

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Ⅱ型胶原

与一些蛋白聚糖结合,是软骨和玻璃液中的主要胶原,可加强皮肤的保水能力,以及填补皮肤内胶原纤维之间的空隙,起到保湿、自然美白及追本还原作用。

[α1(Ⅱ)]3

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320

108

100

13

21

透明软骨、玻璃体、髓核、胚胎角膜、神经视网膜

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骨关节炎、软骨发育不良

Ⅲ型胶原

以高含量存在于血管中,主要见于肺泡间质内,对于肺内组织,特别是肺泡间隔保持良好的柔韧性非常重要。在皮肤中较少。与Ⅴ型胶原同属重建型胶原,能强化微血管强度与弹性,可提供细胞充足的养分,并直接与血管母细胞结合促进新血管形成。它们是维持皮肤饱满、滑润,有光泽的重要元素。

[α1(Ⅲ)]3

α1(Ⅲ)链中含有半胱氨酸,因而肽链之间存在着少量的双硫键,其本身可以形成细纤维。Ⅲ型胶原分子非螺旋区的重要特征也与Ⅰ型胶原一样,α1-肽链N末端第9位是赖氨酸残基,C末端的16位也是赖氨酸残基。

360

109

112

35

5

胚胎真皮、心血管、胃肠道、真皮、牙周膜、网状纤维

侧链含糖少,含半胱氨酸及-S-S-交联,组氨酸亦多,活体呈强嗜银性

艾勒斯-当洛综合征、动脉瘤

Ⅴ型胶原

存在于主要由Ⅰ型胶原组成的纤维中,为Ⅰ型胶原纤维形成支架,如骨骼、腱、角膜、皮肤和血管,与Ⅲ型胶原同属重建型胶原。Ⅴ型胶原在组织中的分布有两种形式:一种表现为类似间质性胶原的纤维束状结构,可以分布在组织间质中或围绕在细胞周围;另一种与基膜性胶原相似,主要分布在基膜或基膜附近。

α1(Ⅴ) [α2(Ⅳ)]2

以[α1(Ⅴ)]2α2(Ⅴ)为主

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胚胎绒毛膜和羊膜、肌、鞘、腱鞘、血旺细胞

富含羟赖氨酸,又称V122

艾勒斯-当洛综合征

[α1(Ⅴ)]2α2(Ⅴ)

346

117

99

12

32

人烧伤后的颗粒组织

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α1(Ⅴ)α2(Ⅴ)α3(Ⅴ)

340

113

101

12

34

培养肺泡上皮细胞分泌

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[α1(Ⅴ)]3

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[α3(Ⅴ)]3

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[α4(Ⅴ)]3

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ⅩⅠ型胶原

在基质中有微量存在,与Ⅴ型胶原有许多相似的特点,两者可以形成杂合的胶原分子。ⅩⅠ型胶原只限制在直径小于25 nm的细纤维中,在软骨胶纤维的形成和软骨基质本身的组成过程中起着重要的作用。

α1(ⅩⅠ)α2(ⅩⅠ)α3(ⅩⅠ)

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软骨、椎间盘

常与Ⅱ型胶原共同分布

软骨发育不良、骨关节炎

ⅩⅩⅣ型胶原

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骨、角膜

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ⅩⅩⅦ型胶原

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软骨

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[1] 蒋挺大. 胶原与胶原蛋白[M]. 北京: 化学工业出版社, 2006.

[2] 汤克勇. 胶原物理与化学[M]. 北京:  科学出版社, 2012.

[3] 李国英, 刘文涛. 胶原化学[M]. 北京: 中国轻工业出版社, 2013. 

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