緊密連接（Tight junction） 中

緊密連接（Tight junction） 中
臺中市雙十國中自然領域王淑卿教師

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緊密連接（tight junction；zonula occludens）是兩個細胞的細胞膜連結共同構成一個緊密相連的區域，幾乎連液體都無法穿透的屏障。

緊密連接的結構是由奈米尺度的跨膜蛋白（transmembrane protein）顆粒不斷重複排列形成索鏈狀分支網絡，嵌入兩個相鄰細胞膜中（圖二），每條鏈又皆可獨立作用。隨著鏈數增加可增強阻止通透性的連接，每一條鏈可直接與胞外結構彼此相連，細胞膜兩側不同的外圍膜蛋白（peripheral membrane protein）可固定每一條鏈與細胞內的肌動蛋白（actin）和細胞骨架（cytoskeleton）作連接。於是藉由緊密連接形成連續纖維狀，仿彿焊接般將相鄰細胞的細胞骨架緊密的連接一起，並封閉相鄰細胞間的空隙。

圖二 細胞間的緊密連接示意圖
圖片來源：http://zh.wikipedia.org/wiki/File:Cellular_tight_junction-en.svg

緊密連接主要的功能有：

$$(1)$$ 保護支持：將細胞固定一起，形成保護支持功能。例如腦微血管內皮、睾丸支持細胞、消化道上皮和膀胱上皮，保護重要器官和組織避免受異物侵入傷害。

前二項分別形成血腦屏障（blood-brain barrier，BBB）和血睪屏障（blood-testis barrier）。

血睪屏障是在流經睾丸的血管和睪丸精細管（seminiferous tubule）之間的物理屏障，由精細管支持細胞－史托利氏細胞（Sertoli cell）之間的緊密連接形成一個防護層，可防止有毒害物質進入精細管。

$$(2)$$ 隔離作用和跨膜運輸：藉由阻止橫向或基底表面的跨膜蛋白（transmembrane protein，TP）間的橫向擴散，以協助維持細胞的極性，確保每一個細胞表面的特化功能，

例如頂面細胞的受體引導細胞內吞作用（receptor-mediated endocytosis）和基底細胞表面的胞吐作用（exocytosis），目的在維持跨細胞運輸（transcellular transport）的功能。

$$(3)$$ 滲漏屏障和封閉作用：緊密連接最重要的功能是使細胞聚集形成屏障（barrier），可防止分子或離子穿過細胞間隙並維持滲透壓平衡，使物質經由擴散或主動運輸通過組織進入細胞。

可利用電子顯微鏡的冷凍斷裂法（freeze-fracture method）研究細胞膜間橫向的緊密連接方式。靠緊密連接屏障系統以約束細胞內路徑（intracellular pathway），可精確地控制哪些物質可以通過特定的組織，例如腎臟腎小管和血腦屏障（BBB）。

所謂血腦屏障主要是腦微血管缺少一般微血管的孔，或是孔又少又小，內皮細胞連接緊密而且還包圍著一層連續的基底膜（basement membrane，BM） 形成機械性屏障；基底膜之外還有許多星形膠質細胞突起，其末端常膨大形成所謂腳板（footplate）或稱終足（endfoot），會貼在附近的微血管壁上，稱為血管終足，靠近腦脊髓表面的終足會附著在腦脊膜最內層的軟膜內表面，連接形成膠質界膜（glia limitans）。

構成了腦微血管的多層膜性結構，包圍腦微血管約85%的表面，形成選擇性的腦部防護性屏障，阻止某些物質進入腦的組織細胞，以免傷害腦細胞。目前尚未了解控制的機制以及如何形成其途徑。

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