细胞黏附分子有多种类型,最主要的是钙黏素家族、选择素家族、免疫球蛋白超家族黏附分子(IgCAM)、整合素家族等,其中多数需要钙离子(Ca2+)和镁离子(Mg2+)存在才能发挥作用(见表)。
黏附分子家族 | 主要成员 | Ca2+/Mg2+依赖性 | 相关细胞连接 | 黏附方式 |
钙黏素家族 | E-、N-、P-钙黏素 | + | 黏合带 | 嗜同性 |
桥粒钙黏素 | + | 黏合带 | 嗜同性 | |
选择素家族 | P-、L-、E-选择素 | + | 嗜异性 | |
免疫球蛋白超家族 | NCAM | - | 嗜同性 | |
ICAM | - | 嗜异性 | ||
整合素家族 | α5β1等多种 | + | 黏合斑、半桥粒 | 嗜异性 |
一个细胞与其他细胞的黏附分子之间的结合主要有两种方式:①嗜同性结合,即某个细胞表面黏附分子与相邻细胞同类黏附分子结合。钙黏素主要以这种方式介导细胞黏附。②嗜异性结合,即某个细胞表面黏附分子与相邻细胞不同类黏附分子结合。选择素和整合素主要以这种方式介导细胞黏附。而免疫球蛋白超家族的黏附分子介导的黏附既可以是嗜同性的,也可以是嗜异性的。此外,有些情况下,双方黏附分子之间的结合需要一个中介分子。
有些组织细胞黏附分子介导细胞间或细胞与细胞外基质间的黏附是先黏附进而形成细胞连接,而有些则止于黏附。前者叫作连接性黏附,主要见于上皮组织,其特点是在黏附部位可以观察到特殊的连接装置,如紧密连接、黏着带、黏着斑、桥粒等,这种黏附使细胞间或细胞与细胞外基质间的结合非常牢固;后者叫作非连接性黏附,主要见于非上皮组织,如间质的成纤维细胞、免疫细胞等。这种黏附不会使细胞牢固锚定,适宜于细胞的运动。
在细胞黏附活动中常常发生各种黏附分子的协同作用。例如,白细胞从血流中迁移到炎症组织的过程中,选择素、免疫球蛋白超家族黏附分子、整合素以及钙黏素先后或协同发挥作用。
需要指出的是,除了广泛分布于各种组织的上述四大类细胞黏附分子家族,一些特殊的组织和细胞可以有特殊黏附分子,比如,骨骼肌细胞表面存在名为dystroglycan的黏附分子,其胞内结构域与微丝相连,胞外与基膜成分相连。