视锥细胞有多少个 既然人通过三种色觉视锥细胞就可以分辨所有不同波长的可见光,那么皮皮虾的十六种色锥细胞有什么特别意义
既然人通过三种色觉视锥细胞就可以分辨所有不同波长的可见光,那么皮皮虾的十六种色锥细胞有什么特别意义
既然人通过三种色觉视锥细胞就可以分辨所有不同波长的可见光,那么皮皮虾的十六种色锥细胞有什么特别意义
试想一下,人可以看见可见光,是因为三种波长 的光(红、绿、蓝)对三种视锥细胞来说是 适宜刺激 。于是视锥细胞可以把光转化为一种信号送去大脑。又由于其他波长的光能同时刺激多于一种的视锥细胞(e.黄色光可以同时刺激对长波长敏感视锥细胞以及对次长波长敏感视锥细胞,于是黄色光和红绿混合光给人的感觉是一样的)。打个不恰当的比喻,以黑色(没有光)为原点,红、绿、蓝分别为空间直角坐标系的三个轴,各种颜色的光就可以填满这个空间直角坐标系第一挂限的一个单位立方——譬如红色是(1,0,0),黄色是(1,1,0),蓝色是(0,0,1),白色是(1,1,1),黑色是(0,0,0)……(有兴趣的朋友可以打开Photoshop等图像处理软件的调色板,上面一段其实就是RGB色彩模式的原理)于是,拥有十六种视锥细胞的皮皮虾,有着 十六维 的色彩感知,比我们人类的三维的色方强太多了。我们无法理解皮皮虾的万紫千红,正如我们难以理解高于三维的宇宙一样。如果皮皮虾可以讲话,会告诉我们紫外线和蓝色光混合是个多么美妙的颜色?
麻烦采纳,谢谢!
如果视锥细胞中分辨红色的视锥细胞损坏,看到的红色苹果是什么颜色?
类似于红绿色盲。看到的红色都是黑白的,越红的东西,灰度越重。
人眼的三种视锥细胞能感知哪三种颜色?
您好!
眼睛是人体最重要的感觉器官。科学证明,正常人从外部世界接收的信息有 70%以上是通过眼睛输入的。人的眼睛首先能区别明暗,其次能区别颜色。因为人眼的视网膜上有两种感光细胞:一种是视杆细胞,另一种是视维细胞。一只人眼里约有1.2亿个视杆细胞,视杆细胞对光的敏感性特别强,可感受波长390~770纳米的光线。一只人眼里有500万~700万个视维细胞。视维细胞分为3种,分别对红光、蓝光、绿光发生反应。不同颜色的光线,对这3种视维细胞造成不同程度的刺激,综合起来,就复合成原来的颜色。人眼能分辨出1.7万种不同的色调。和听觉、嗅觉、味觉、触觉不同,人类的视觉是所有动物中最敏感、最丰富的。只有人才能充分享受这充满光明、色彩斑斓的美好世界。可以说,每一个人都有一双慧眼。
视杆细胞和视维细胞,前者对光线的明暗极其敏感,主要在暗光下工作,但是难以分辨色彩。在描述颜色的各种色彩模型中,多数将明暗作为一个独立的参数处理,正是反映了视杆细胞仅感受明暗、不识别色彩的特性。视维细胞则主要在强光下工作,从试验得知人眼的锥体细胞有3种,分别能感受红光、绿光与蓝光,因此又分别称为感红、感绿、感蓝锥体细胞。从人眼锥体细胞分别接受红、绿、蓝光出发,科学家经过试验与理论计算证明:通过红、绿、蓝三种光线不同比例的混合可以获得任何一种颜色的光线,因此将红、绿、蓝这三种光称为原色,并将它们作为生成与描述光线颜色的基础。
视杆细胞与视锥细胞有什么区别
视网膜存在两种感光细胞:视锥细胞与视杆细胞。
视锥细胞在中央凹分布密集,而在视网膜周 边区相对较少。中央凹处的视锥细胞与双极细胞、神经节细胞存在“单线联系”,使中央凹对光的感受分辨力高。视锥细胞主司昼光觉,有色觉,光敏感性差,但视敏度高。视杆细胞在中央凹处无分布,主要分布在视网膜的周边部,其与双极细胞、神经节细胞的联络方式不变存在汇聚现象。视杆细胞对暗光敏感,故光敏感度较高,但分辨能力差,在弱光下只能看到物体粗略的轮廓,并且视物无色觉。
视椎的空间分辨率高,视杆则对微弱光线更敏感。直视条件下,视野中心落在中央凹上。这样强光条件有利,弱光条件反倒不利。
他们的名称来自他们的形态,但结果大致相同,只是由于所含有的感光色素不同才引起了不同的功能。
视紫红质是视杆细胞的感光色素,而视锥细胞的感光色素是视紫蓝质。视紫红质由视蛋白和视黄醛结合而成,在壳处分解,在暗处又可重新合成。而视紫蓝质则在明处合成。
你好,简单说两者形态结构不同,功能也不同,一个主要感受光的强度,一个主要感受光的色彩。

人的视锥细胞是感受光的什么辨别颜色?
是能量。
根据光子学说,光是由一个一个具有一定能量的光子组成,其中光的波长越短,对应的光子能量越大。
在视锥细胞中的感光色素中,不同的感光色素具有不同的跃迁能级,被不同能量的光子照射,会使不同的感光色素产生不同的跃迁,从而形成不同的神经电流,传输至大脑产生不同的色觉
人体的视锥细胞对哪三种光最敏感
蓝、红、绿
视锥细胞光镜结构
凝集素是动物细胞和植物细胞都能够合成和分泌的、能与糖结合的蛋白质,在细胞识别和粘着反应中起重要作用,主要是促进细胞间的粘着。凝集素具有一个以上同糖结合的位点,因此能够参与细胞的识别和粘着,将不同的细胞联系起来。
凝集素(Lectin)是指一种从各种植物,无脊椎动物和高等动物中提纯的糖蛋白或结合糖的蛋白,因其能凝集红血球(含血型物质),故名凝集素。其常见种类见表6-1。常用的为植物凝集素(Phytoagglutin, PNA),通常以其被提取的植物命名,如刀豆素A(Conconvalina,ConA)、麦胚素(Wheat germ agglutinin, WGA)、花生凝集素(Peanut agglutinin, PNA)和大豆凝集素(Soybean agglutinin, SBA)等,凝集素是它们的总称。凝集素不是来源或参与免疫反应的产物,它们之所以被收入本书,是由于凝集素具有的某些“亲合”特性,能被免疫细胞化学技术方法所应用。因此,Ponder(1983)提出应称“凝集素组织化学”而不能称为“凝集素免疫组织化学”。
一、凝集素的特性
凝集素具有多方面的特性,在此我们仅简要提及其与免疫细胞化学技术方法应用有关的某些特性。我们知道,生物膜中含有一定量的糖类,主要以糖蛋白和糖脂的形式存在。凝集素最大的特点在于它们能识别糖蛋白和糖肽中,特别是细胞膜中复杂的碳水化合物结构,即细胞膜表面的碳脂化合物决定簇。一种凝集素具有对某一种特异性糖基专一性结合的能力,如刀豆素与α—D—吡喃糖基甘露糖(α—D—Mannopyranosy)结合;麦芽素与N—乙酰糖胺(N—acetyl glucosamine)结合;菜豆凝集素与N—乙酰乳糖胺结合(见本章 表6—1)。 因此,凝集素可以作为一种探针来研究细胞膜上特定的糖基。另一方面,凝集素具有多价结合能力,能与荧光素、生物素、酶、胶体金和铁蛋白等示踪物结合,从而在光镜与/或电镜水平显示其结合部位。
二、凝集素的应用
一般认为细胞膜上特定的糖基可用以区别细胞的类型和反映细胞在分化、成熟和肿瘤细胞性变中的变化。仅在某些特殊的例子,其细胞结合凝集素的性能可以预先估计,如双花扁豆素之于血型A物质的特异性,荆豆凝集素之于血型O物质2—L—岩藻糖的特异性,然而在绝大多数情况下,关于由凝集素所识别的碳水化合物决定簇的种类,关于携带决定簇的分子的性质和机能,完全凭实验经验去发现。
1.作为细胞分化和成熟的标记 应用凝集素作为细胞分化的标志,在这方面的应用报告最多,而且研究比较集中于血细胞,特别是淋巴细胞的分群。如Rose(1980)等发现在小鼠胸腺皮质内不成熟的T淋巴细胞呈PNA阳性反应,在小鼠小肠集合淋巴小结的生发中心也发现有20%左右的PNA阳性反应细胞,后者是否属于不成熟的T淋巴细胞,是值得进一步研究的问题。Newman等(1979)以荧光素标记凝集素PNA,发现在大鼠乳腺上皮的不同分化时期显示不同的荧光强度。在不成熟的大鼠乳腺上皮细胞,荧光弱或无,随着性成熟期到妊娠期乳腺上皮荧光程度逐渐加强,而泌乳期荧光强度达最高峰。在皮肤角质细胞自基底向表层分化、成熟的过程中,细胞表面的碳水化合物的分布和性质都在改变。Brabed等(1981)应用新生大鼠皮肤的实验表明,皮肤各层细胞分别与不同的凝集素相结合。麦芽素与角质化细胞相结合,蓖麻素与棘细胞和基底细胞相结合,而荆豆凝集素标记在棘细胞的表面。在成肌细胞(myeoblast)的分化与成熟过程中,Winaod 和Luzzati(1975)注意到类似的皮肤的改变。
2.作为细胞特殊类型的标记 Kivela和Farkkanen(1987)发现在人视网膜,PNA标记视锥细胞而不标记视杆细胞。在乳腺、乳腺上皮细胞呈PNA阳性反应而肌上皮细胞和间质细胞呈PNA阴性反应。以多种凝集素对小鼠、大鼠和兔的肾组织切片进行染色结果表明,刀豆素A和蓖麻素存在于肾脏的各部,PNA和双花扁豆凝集素(DBA)主要分布于远曲小管和集合小管上皮细胞,荆豆凝集素(UEA)主要分布在血管内皮细胞,而麦芽素分布在肾小球。应用DBA对RIII和DDK品种的小鼠研究表明,DBA主要结合在各种组织内毛细血管内皮细胞上,电镜观察显示DBA结合在内皮细胞的表面,在趣的是在RIII品系小鼠某些组织的内皮细胞显示肯定的DBA阴性反应,说明同一种属动物的血管内皮细胞也存在有组织特异性的差别。Streit和Kreutzberg(1987)发现Griffonia Simplicifolia凝集素特异性标记面神经节 内的小胶质细胞,其它类型的胶质细胞如星状胶质细胞(astrocyte)等都显示阴性反应。在切断面神经后,增殖的小胶质细胞对Griffonia Simplicifolia凝集素的反应加强,免疫电镜观察表明,凝集素主要沉积在细胞膜或小胶质细胞突起的轴膜表面,特异性结合糖基是α—D—半乳糖。上海医科大学附属肿瘤医院免疫病理室应用12种凝集素(表6-1)对人胚胎及各种正常组织进行了系统的凝集素受体的定位研究,结果表明,凝集素受体的分布并无即定规律可寻。如胃粘膜主细胞为PNA受体,而壁细胞为BSL受体,双花扁豆受体(DBA)主要出现在大肠部份。
3.在肿瘤中凝集素结合的改变 肿瘤细胞伴有细胞膜的改变,细胞膜上的糖基也会产生相应的变化,可用凝集素检测出来。大量研究发现,凝集素可作为肿瘤组织源性的标记、肿瘤特异性诊断的标志、肿瘤恶性的标记和不同肿瘤的分化标记。如张华忠等(1987)报道115例胃癌标记PHA阳性率高达90.43%,而正常胃粘膜基本是阴性,故认为PHA是胃癌的诊断性标志。BSA对乳腺恶性肿瘤阳性率达79%,而对良性病变均呈阴性反应,提示BSA可能为乳腺恶性肿瘤的相关标志。凝集素还有助于判别肿瘤的组织类型,如神经系统星形细胞瘤ConA阳性,小胶质细胞瘤阴性,肾腺癌UEA1阴性,透明细胞癌阳性。
三、 凝集素的分类
凝集素可按糖的特异性、分子结构、结合位点和其功能进行分类。动物凝集素按分子结构分为C-型凝集素、S-型凝集素、P-型凝集素、I-型凝集素和Pentraxins。C-型凝集素是Ca2+依赖的凝集素;S-型凝集素是特异性识别β-半乳糖苷键的凝集素;P-型凝集素是特异性识别6磷酸甘露糖的凝集素;I-型凝集素是类似免疫球蛋白的凝集素;Pentraxins是有五个亚基的凝集素。
四、 凝集素的性质
至今在无脊椎动物体内发现的凝集素均是糖蛋白,糖以共价键形式结合进凝集素中,糖的种类主要包括有甘露糖、氨基葡萄糖、半乳糖,而少见木糖,阿拉伯糖。动物凝集素所含糖的种类和植物、微生物凝集素所含糖的种类不一样,凝集素中蛋白质部分主要由天冬氨酸、丝氨酸和苏氨酸组成,少见含硫氨基酸。与部分凝集素活性相关的金属离子常是Ca2+和Mg2+,这是许多糖进行结合或凝集活动所必需的。很多凝集素(如C一类型凝集素)发生凝集的一个必不可少的条件就是存在Ca2+ 。在赏凝集素(Limulin)中需要C扩+以类钙调素形式进行生理活动;而在Anthocidariscr assispina中,则是Ca2+ 影响凝集素分子构型:Ca2+影响牡蛎凝集素则是通过改变蛋白质构型,而不是直接参与配体结合。有人认为Ca2+ 通过离子键与梭基等作用,以稳定结构,增强氢键和疏水基团的相互作用。
凝集素进行的凝集反应常被单糖所抑制,有的却需某些二糖、三糖或多糖,被抑制的敏感性差别较大。某些典型特效凝集素易被相应血型物质中部分糖类所抑制,如A型血抗原特效的凝集素被N-乙酰-D一半乳糖所抑制;O型特效的凝集素被L一岩藻糖所抑制。凝集素结合糖类的专一性范围不一。少数凝集素的结合范围相当窄。用蛋白酶,如胰蛋白酶、链霉蛋白酶等温和处理凝集素,可使其凝集活动的敏感性得到提高,一些添加剂、金属离子也影响凝集素活动。
五、研究凝集素的意义
凝集素在动、植物体内广泛存在。凝集素最大的特点是能识别糖蛋白和糖脂中,特别是细胞膜中复杂的碳水化合物结构,即细胞膜表面的糖基。一种凝集素具有只对某一种特异性糖基专一性结合的能力。因此,凝集素可以作为研究细胞膜结构的探针。凝集素在无脊椎动物血液中具有多种生物活性,可以选择凝集各种细胞,对肿瘤细胞有特异性凝集作用等,是免疫防御的重要体液因子之一。另一方面,凝集素具有多价结合能力,能与荧光素、酶、生物素、铁蛋白及胶体金等结合、而不影响其生物活性,可用于光镜或电镜水平的免疫细胞化学研究工作,在探索细胞分化、增生和恶变的生物学演变过程,显示肿瘤相关抗原物质,以及对肿瘤的诊断评价等方面均有一定的价值。此外,植物凝集素在植物体内也具有相当重要的作用,如在种子萌发过程中的作用;作为植物胚细胞的促有丝分裂因子;在作物害虫防治方面表现出的保护功能等等。研究凝集素的特异性有助于以分子或原子层次 (Molecular or atomic level) 了解生命现象或病理变化。
视锥细胞和视杆细胞有何异同
视细胞根据树突形状的不同分为视杆细胞和视锥细胞,其有一些区别,也有一些共同点
视锥细胞
Cone Cell.人类每只眼球视网膜大约600万~700万的视锥细胞,多分布在黄斑处,周围逐渐减少.树突为锥体形,因此成为视锥细胞.外节的膜盘大部分与胞膜相连.外节膜盘上的感光物质称为视色素,能感受强光和颜色.大多数哺乳动物都具有能感受红光,蓝光以及绿光的三种视锥细胞.锥细胞体积较大,核大着色浅,轴突末梢膨大如足状,可与一个或多个双极细胞形成突触.
视锥细胞仅在非常亮的光线下工作,并对高照度敏感,视锥细胞视觉成为适亮视(phoic vision)。
视锥细胞功能的重要特点,是它有辨别颜色的能力。颜色视觉是一种复杂的物理-心理现象,颜色的不同,主要是不同波长的光线作用于视网膜后在人脑引起的主观印象。人眼一般可在光谱上区分出红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等七种颜色,每种颜色都与一定波长的光线相对应;但仔细的检查可以发现,单是人眼在光谱可区分的色泽实际不下150种,说明在可见光谱的范围内波长长度只要有3-5nm的增减,就可被视觉系统分辨为不同的颜色。很明显,设想在视网膜中存在上百种对不同波长的光线起反应的视锥细胞或感光色
素,是不大可能的。但物理学上从牛顿的时代或更早就知道,一种颜色不仅可能由某一固定波长的光线所引起,而且可以由两种或更多种其他波长光线的混合作用而引起。例如,把光谱上的七色光在所谓牛顿色盘上旋转,可以在人眼引起白色的感觉;用红、绿、蓝三种色光(不是这三种颜色的颜料)作适当混合,可以引起光谱上所有任何颜色的感觉。这种现象特别重要。这种所谓三原色混合原理不仅早已广泛地应用于彩色照相、彩色电视等方面,而且被用于说明颜色视觉的产生原理本身。早在上世纪初,Young(1809)Helmholtz(1824)就提出了视觉的三原色学假说,设想在视网膜中存在着分别对红、绿、蓝的光线特别敏感的三种视锥细胞或相应的三种感光色素,并且设想当光谱上的波和介于这三者之间的光线作用于视网膜时,这些光线可对敏感波长与之相近两种视锥细胞或感光色素起不同程度的刺激作用,于是在中枢引起介于此二原色之间的其他颜色的感觉。视觉三原色学说用较简单的生物感受结构的假设说明了复杂的色觉现象,一般为多数人所接受;但在实验中试图寻找出由同种类的视锥细胞或感光色素长时间未获成功。用光学显微镜和电子显微镜不能发现视锥细胞之间在结构上有什么不同,同时也未能用一般的化学方法分离由不同的视锥感光色素。
70年代以来,由于实验技术的进步,关于视网膜中有三种对不同波长光线特别敏感的视锥细胞的假说,已经被许多出色的实验所证实,例如,有人用不超过单个视锥直径的细小单色光束,逐个检查并绘制在人体(最初实验是在金公和蝾螈等动物进行,以后是人)视锥细胞的光谱吸收曲线,发现所有绘制出来的曲线不外三种类型,分别代表了三类光谱吸收特性不同的视锥细胞,一类的吸收峰值在420nm外,一类在531nm外,一类在558nm外,差不多正好相当于蓝、绿、红三色光的波长,和上述视觉三原色学说的假设相符。用微电极记录单个视锥细胞感受器电位的方法,也得到了类似的结果,即不同单分光引起的超极化型感受器电位的大小,在不同视锥细胞是不一样的,峰值出现的情况符合于三原色学说。
视杆细胞
人类每个眼球的视网膜内约有1.2亿个视杆细胞,其树突呈细杆抓哏内,称为视杆,视杆外节的膜盘除基部少数膜盘仍与胞膜相连,其余大部分均在边缘处与胞膜脱离,成为独立的膜盘。膜盘的更新是由外节基部不断产生,其顶端不断被色素上皮细胞所吞噬。膜盘上镶嵌有感光物质,称视紫红质(rhodopsin),能感受弱光。视紫红质是由11-顺视黄醛(11-cisretinae)和视蛋白(oposin)组成,前者是维生素A的衍生物,当维生素A缺乏时,视紫红质合成不足,则患夜盲症。视杆细胞体较小,核圆形染色较深,其轴突末梢不分之呈球型,与双极细胞的树突形成突触。
视杆细胞的信号和视锥细胞的信号,在视网膜中的传递通路是相对独立的,直到神经节细胞才汇合起来。接收视杆细胞信号的双极细胞只有一类(杆双极细胞),但接收视锥细胞信号的双极细胞,按其突触的特征可分为陷入型和扁平型两种,这两种细胞具有不同的功能特性。在外网状层,水平细胞在广阔的范围内从光感受器接收信号,并在突触处与双极细胞发生相互作用。此外,水平细胞还以向光感受器反馈的形式调制信号。在内网状层双极细胞的信号传向神经节细胞,而无长突细胞则把邻近的双极细胞联系起来。视杆和视锥细胞信号的汇合也可能发生在无长突细胞。
pna 为什么可以标记视锥细胞
凝集素是动物细胞和植物细胞都能够合成和分泌的、能与糖结合的蛋白质,在细胞识别和粘着反应中起重要作用,主要是促进细胞间的粘着。凝集素具有一个以上同糖结合的位点,因此能够参与细胞的识别和粘着,将不同的细胞联系起来。
凝集素(Lectin)是指一种从各种植物,无脊椎动物和高等动物中提纯的糖蛋白或结合糖的蛋白,因其能凝集红血球(含血型物质),故名凝集素。其常见种类见表6-1。常用的为植物凝集素(Phytoagglutin, PNA),通常以其被提取的植物命名,如刀豆素A(Conconvalina,ConA)、麦胚素(Wheat germ agglutinin, WGA)、花生凝集素(Peanut agglutinin, PNA)和大豆凝集素(Soybean agglutinin, SBA)等,凝集素是它们的总称。凝集素不是来源或参与免疫反应的产物,它们之所以被收入本书,是由于凝集素具有的某些“亲合”特性,能被免疫细胞化学技术方法所应用。因此,Ponder(1983)提出应称“凝集素组织化学”而不能称为“凝集素免疫组织化学”。
一、凝集素的特性
凝集素具有多方面的特性,在此我们仅简要提及其与免疫细胞化学技术方法应用有关的某些特性。我们知道,生物膜中含有一定量的糖类,主要以糖蛋白和糖脂的形式存在。凝集素最大的特点在于它们能识别糖蛋白和糖肽中,特别是细胞膜中复杂的碳水化合物结构,即细胞膜表面的碳脂化合物决定簇。一种凝集素具有对某一种特异性糖基专一性结合的能力,如刀豆素与α—D—吡喃糖基甘露糖(α—D—Mannopyranosy)结合;麦芽素与N—乙酰糖胺(N—acetyl glucosamine)结合;菜豆凝集素与N—乙酰乳糖胺结合(见本章 表6—1)。 因此,凝集素可以作为一种探针来研究细胞膜上特定的糖基。另一方面,凝集素具有多价结合能力,能与荧光素、生物素、酶、胶体金和铁蛋白等示踪物结合,从而在光镜与/或电镜水平显示其结合部位。
二、凝集素的应用
一般认为细胞膜上特定的糖基可用以区别细胞的类型和反映细胞在分化、成熟和肿瘤细胞性变中的变化。仅在某些特殊的例子,其细胞结合凝集素的性能可以预先估计,如双花扁豆素之于血型A物质的特异性,荆豆凝集素之于血型O物质2—L—岩藻糖的特异性,然而在绝大多数情况下,关于由凝集素所识别的碳水化合物决定簇的种类,关于携带决定簇的分子的性质和机能,完全凭实验经验去发现。
1.作为细胞分化和成熟的标记 应用凝集素作为细胞分化的标志,在这方面的应用报告最多,而且研究比较集中于血细胞,特别是淋巴细胞的分群。如Rose(1980)等发现在小鼠胸腺皮质内不成熟的T淋巴细胞呈PNA阳性反应,在小鼠小肠集合淋巴小结的生发中心也发现有20%左右的PNA阳性反应细胞,后者是否属于不成熟的T淋巴细胞,是值得进一步研究的问题。Newman等(1979)以荧光素标记凝集素PNA,发现在大鼠上皮的不同分化时期显示不同的荧光强度。在不成熟的大鼠上皮细胞,荧光弱或无,随着性成熟期到妊娠期上皮荧光程度逐渐加强,而泌乳期荧光强度达最高峰。在皮肤角质细胞自基底向表层分化、成熟的过程中,细胞表面的碳水化合物的分布和性质都在改变。Brabed等(1981)应用新生大鼠皮肤的实验表明,皮肤各层细胞分别与不同的凝集素相结合。麦芽素与角质化细胞相结合,蓖麻素与棘细胞和基底细胞相结合,而荆豆凝集素标记在棘细胞的表面。在成肌细胞(myeoblast)的分化与成熟过程中,Winaod 和Luzzati(1975)注意到类似的皮肤的改变。
2.作为细胞特殊类型的标记 Kivela和Farkkanen(1987)发现在人视网膜,PNA标记视锥细胞而不标记视杆细胞。在、上皮细胞呈PNA阳性反应而肌上皮细胞和间质细胞呈PNA阴性反应。以多种凝集素对小鼠、大鼠和兔的肾组织切片进行染色结果表明,刀豆素A和蓖麻素存在于肾脏的各部,PNA和双花扁豆凝集素(DBA)主要分布于远曲小管和集合小管上皮细胞,荆豆凝集素(UEA)主要分布在血管内皮细胞,而麦芽素分布在肾小球。应用DBA对RIII和DDK品种的小鼠研究表明,DBA主要结合在各种组织内毛细血管内皮细胞上,电镜观察显示DBA结合在内皮细胞的表面,在趣的是在RIII品系小鼠某些组织的内皮细胞显示肯定的DBA阴性反应,说明同一种属动物的血管内皮细胞也存在有组织特异性的差别。Streit和Kreutzberg(1987)发现Griffonia Simplicifolia凝集素特异性标记面神经节 内的小胶质细胞,其它类型的胶质细胞如星状胶质细胞(astrocyte)等都显示阴性反应。在切断面神经后,增殖的小胶质细胞对Griffonia Simplicifolia凝集素的反应加强,免疫电镜观察表明,凝集素主要沉积在细胞膜或小胶质细胞突起的轴膜表面,特异性结合糖基是α—D—半乳糖。上海医科大学附属肿瘤免疫病理室应用12种凝集素(表6-1)对人胚胎及各种正常组织进行了系统的凝集素受体的定位研究,结果表明,凝集素受体的分布并无即定规律可寻。如胃粘膜主细胞为PNA受体,而壁细胞为BSL受体,双花扁豆受体(DBA)主要出现在大肠部份。
3.在肿瘤中凝集素结合的改变 肿瘤细胞伴有细胞膜的改变,细胞膜上的糖基也会产生相应的变化,可用凝集素检测出来。大量研究发现,凝集素可作为肿瘤组织源性的标记、肿瘤特异性诊断的标志、肿瘤恶性的标记和不同肿瘤的分化标记。如张华忠等(1987)报道115例胃癌标记PHA阳性率高达90.43%,而正常胃粘膜基本是阴性,故认为PHA是胃癌的诊断性标志。BSA对恶性肿瘤阳性率达79%,而对良性病变均呈阴性反应,提示BSA可能为恶性肿瘤的相关标志。凝集素还有助于判别肿瘤的组织类型,如神经系统星形细胞瘤ConA阳性,小胶质细胞瘤阴性,肾腺癌UEA1阴性,透明细胞癌阳性。
三、 凝集素的分类
凝集素可按糖的特异性、分子结构、结合位点和其功能进行分类。动物凝集素按分子结构分为C-型凝集素、S-型凝集素、P-型凝集素、I-型凝集素和Pentraxins。C-型凝集素是Ca2+依赖的凝集素;S-型凝集素是特异性识别β-半乳糖苷键的凝集素;P-型凝集素是特异性识别6磷酸甘露糖的凝集素;I-型凝集素是类似免疫球蛋白的凝集素;Pentraxins是有五个亚基的凝集素。
四、 凝集素的性质
至今在无脊椎动物体内发现的凝集素均是糖蛋白,糖以共价键形式结合进凝集素中,糖的种类主要包括有甘露糖、氨基葡萄糖、半乳糖,而少见木糖,阿拉伯糖。动物凝集素所含糖的种类和植物、微生物凝集素所含糖的种类不一样,凝集素中蛋白质部分主要由天冬氨酸、丝氨酸和苏氨酸组成,少见含硫氨基酸。与部分凝集素活性相关的金属离子常是Ca2+和Mg2+,这是许多糖进行结合或凝集活动所必需的。很多凝集素(如C一类型凝集素)发生凝集的一个必不可少的条件就是存在Ca2+ 。在赏凝集素(Limulin)中需要C扩+以类钙调素形式进行生理活动;而在Anthocidariscr assispina中,则是Ca2+ 影响凝集素分子构型:Ca2+影响牡蛎凝集素则是通过改变蛋白质构型,而不是直接参与配体结合。有人认为Ca2+ 通过离子键与梭基等作用,以稳定结构,增强氢键和疏水基团的相互作用。
凝集素进行的凝集反应常被单糖所抑制,有的却需某些二糖、三糖或多糖,被抑制的敏感性差别较大。某些典型特效凝集素易被相应血型物质中部分糖类所抑制,如A型血抗原特效的凝集素被N-乙酰-D一半乳糖所抑制;O型特效的凝集素被L一岩藻糖所抑制。凝集素结合糖类的专一性范围不一。少数凝集素的结合范围相当窄。用蛋白酶,如胰蛋白酶、链霉蛋白酶等温和处理凝集素,可使其凝集活动的敏感性得到提高,一些添加剂、金属离子也影响凝集素活动。
五、研究凝集素的意义
凝集素在动、植物体内广泛存在。凝集素最大的特点是能识别糖蛋白和糖脂中,特别是细胞膜中复杂的碳水化合物结构,即细胞膜表面的糖基。一种凝集素具有只对某一种特异性糖基专一性结合的能力。因此,凝集素可以作为研究细胞膜结构的探针。凝集素在无脊椎动物血液中具有多种生物活性,可以选择凝集各种细胞,对肿瘤细胞有特异性凝集作用等,是免疫防御的重要体液因子之一。另一方面,凝集素具有多价结合能力,能与荧光素、酶、生物素、铁蛋白及胶体金等结合、而不影响其生物活性,可用于光镜或电镜水平的免疫细胞化学研究工作,在探索细胞分化、增生和恶变的生物学演变过程,显示肿瘤相关抗原物质,以及对肿瘤的诊断评价等方面均有一定的价值。此外,植物凝集素在植物体内也具有相当重要的作用,如在种子萌发过程中的作用;作为植物胚细胞的促有丝分裂因子;在作物害虫防治方面表现出的保护功能等等。研究凝集素的特异性有助于以分子或原子层次 (Molecular or atomic level) 了解生命现象或病理变化。