介绍：细胞外基质(ECM)是细胞周围由蛋白质和糖链构成的复杂网络，它不仅为细胞提供物理支持，还通过调节细胞行为在多细胞生物的生理过程中发挥关键作用。理解ECM的组装机制对于揭示其在健康和疾病中的功能至关重要。
ECM的组成多样性
核心基质体成分的多样性。
核心基质体：约300个基因编码构成ECM结构的蛋白质，包括胶原蛋白、蛋白多糖和其他ECM糖蛋白。
ECM相关蛋白：与核心ECM组分结构或功能相似的蛋白质，但尚未被广泛接受为ECM蛋白。
基质体相关成分的多样性。
蛋白质形式增加了基质体的组成多样性：基因组、转录后、翻译后修饰和/或翻译后修饰（PTMs）增加了基质体蛋白质形式的多样性。
使用质谱法定义器官和组织的基质体：质谱法揭示了特定组织或器官的基质体由200多种不同的蛋白质组成。
ECM结构的多样性
ECM 有两种结构不同的形式：基底膜和间质 ECM，它们的分子组成、结构、定位、细胞-ECM 相互作用的性质和功能均有所不同。
细胞外基质的结构多样性。
基底膜：薄的、层状的ECM结构，主要由胶原蛋白IV、层粘连蛋白、nidogens和蛋白多糖组成。
间质细胞外基质：多孔的网状结构，构成结缔组织（如皮肤、软骨、骨骼）的主体，由胶原蛋白I、II、III、V、IX、纤维连接蛋白和弹性纤维组成。
ECM的组装
ECM 的组装是一个动态的多步骤过程。本节重点介绍导致 ECM 蛋白质在细胞外空间合成、分泌和组装的机制的新见解。
ECM蛋白质合成的代谢要求：ECM蛋白的合成是一个能量密集型过程，需要特定的氨基酸转运体和代谢途径。
ECM蛋白质运输和分泌：涉及特定的跨膜货物受体、分子伴侣和COPII复合体。
胶原蛋白的合成、分泌和超分子组装。
ECM蛋白质组装和ECM沉积的机制：包括蛋白质的自组装和异质蛋白质-蛋白质和蛋白质-糖链相互作用。
纤连蛋白纤维形成的机制。
昼夜节律调节：ECM的组装过程受到昼夜节律的调控。
生理和病理ECM重塑机制
ECM蛋白交联：通过各种酶介导的交联反应，影响ECM的稳定性和机械特性。
ECM蛋白质降解和内吞介导的循环：蛋白质水解和内吞作用在ECM重塑中起关键作用。
细胞-ECM相互作用介导的ECM重塑：细胞与ECM的相互作用通过动态互作影响ECM的重塑。
动态互惠和 ECM 重塑机制。
衰老过程中细胞外基质的重塑：衰老过程中ECM的稳态失衡可能导致组织功能障碍。
实现ECM正常化的母体疗法的发展
通过深入研究细胞外基质（ECM）的分子组成和生理性组装重塑机制，我们现在可以考虑开发一种称为“母体疗法”的技术。这种疗法旨在通过正常化ECM的组成和结构来恢复其稳态，从而达到治疗效果。
调节ECM基因表达、转录后和翻译修饰：通过干预信号通路、基因编辑和翻译后修饰来调节ECM基因表达。
调节细胞-ECM相互作用和ECM信号传导：通过阻断ECM-受体相互作用或下游信号传导来调节ECM信号。
调节ECM重塑酶的活性：通过调节ECM重塑酶的活性来实现ECM结构的正常化。
结论和观点：尽管对ECM的研究已经取得了显著进展，但仍然存在许多未解之谜，例如需要建立一个空间分辨率的ECM图谱来确定ECM组分的精确位置。未来的研究需要采取整合性方法，结合细胞和它们支持的原生态ECM，进行系统级分析。此外，持续的努力解码ECM代谢的基本方面，从合成到分泌、组装以及组装后的重塑，对于设计成功的“母体疗法”以维持健康老龄化和治疗ECM疾病起源或加剧的患者至关重要。这些疗法可能包括调节ECM基因表达、细胞-ECM相互作用和ECM重塑酶的活性，以实现ECM组成和结构的正常化，从而恢复ECM稳态并带来治疗益处。
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