(1)I型膠原是纖維形成膠原,是多細(xì)胞生物的細(xì)胞外基質(zhì)的主要結(jié)構(gòu)大分子,能活化上皮細(xì)胞,促進(jìn)上皮細(xì)胞增生,也可促進(jìn)膠原酶生成,使皮膚有張力和彈性。此外,還能淡化眼紋和消除眼袋及陰影。I型膠原對維持骨結(jié)構(gòu)的完整及骨生物力學(xué)特性非常重要。骨質(zhì)疏松癥是以低骨量、微結(jié)構(gòu)改變、骨脆性增加為特點的全身性代謝性骨病。膠原(尤其是I型膠原)結(jié)構(gòu)及數(shù)量的改變與骨質(zhì)疏松癥發(fā)生、發(fā)展、嚴(yán)重程度密切相關(guān)。
(2)Ⅱ型膠原 是纖維形成膠原,與一些蛋白聚糖結(jié)合,是軟骨和玻璃液中的主要膠原,可加強皮膚的保水能力,以及填補皮膚內(nèi)膠原纖維之間的空隙,起到保濕、自然美白及追本還原作用。
(3)Ⅲ型膠原 是纖維形成膠原,以高含量存在于血管中,主要見于肺泡間質(zhì)內(nèi),分布非常雜亂,構(gòu)成了一個錯綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),這種結(jié)構(gòu)特征對于肺內(nèi)組織,特別是肺泡間隔保持良 好的柔韌性非常重要。Ⅲ型膠原在皮膚中較少。Ⅲ型與V型膠原同屬重建型膠原,能強化微血管強度與彈性,可提供細(xì)胞充足的養(yǎng)分,并直接與血管母細(xì)胞結(jié)合促進(jìn) 新血管形成。它們是維持皮膚飽滿、滑潤,有光澤的重要元素。
(4)Ⅳ型膠原是一種非纖維型膠原,是基底膜的主要成分,以片層而不是纖維形式存在于基底膜中,主要在肝臟內(nèi)合成與代謝。在肝臟中,Ⅳ型膠原存在于血管內(nèi) 皮細(xì)胞、膽管和神經(jīng)纖維周圍的基底膜中以及實質(zhì)區(qū)??梢詮浹a皮膚基底膜功能,幫助表皮層與層的結(jié)合,將水分與養(yǎng)分保送至層。此型膠原使結(jié)構(gòu)完整,讓皮膚緊實、抗氧化,防止老化及皺紋。
(5)V型膠原 也是纖維形成膠原,存在于主要由I型膠原組成的纖維中,為I型膠原纖維形成支架,如骨骼、腱、角膜、皮膚和血管,與Ⅲ型膠原同屬重建型膠原。V型膠原在組 織中的分布有兩種形式:一種表現(xiàn)為類似間質(zhì)性膠原的纖維束狀結(jié)構(gòu),可以分布在組織間質(zhì)中或圍繞在細(xì)胞周圍;另一種與基膜性膠原相似,主要分布在基膜或基膜 附近。1981年發(fā)現(xiàn)椎間盤中含有少量V型膠原,其量為椎間盤中膠原總量的3%。V型膠原可以從含有I型膠原的組織中提出,由此可見,在纖維性膠原中,I 型膠原和V型膠原之間存在著密切的關(guān)系。
(6)Ⅵ型膠原 存在于大多數(shù)的間質(zhì)性連接組織中,具有高度免疫性,有利于抗Ⅵ型膠原抗體的產(chǎn)生。由于其作為珠狀細(xì)絲結(jié)構(gòu)存在,用電子顯微鏡很難辨別其形成周期。Ⅵ型膠原高度的免疫原性,使得細(xì)胞生物學(xué)家產(chǎn)生了越來越多的興趣。
(7)Ⅶ型膠原 是一種在特定表皮組織中發(fā)現(xiàn)的纖維膠原,是連接表皮與的支柱,有緊實拉皮的作用。除皮膚外,Ⅶ型膠原及固著原纖維還存在于消化道等其他器官的上皮組 織,參與細(xì)胞的分化、黏附和基底膜的過濾等功能。Ⅶ型膠原合成與聚合的許多環(huán)節(jié)發(fā)生障礙,都可以引起固著原纖維的缺乏或功能異常,導(dǎo)致與表皮之間連接 的破壞,從而出現(xiàn)表皮松懈的病理變化。
(8)Ⅷ型膠原 存在于角膜的后界層中,是角膜內(nèi)皮細(xì)胞基底膜的主要組成成分。
(9)Ⅸ型膠原 以Ⅱ型或I型膠原作為其主要的纖維形式形成結(jié)構(gòu),實際上是一種蛋白多糖。Ⅸ型膠原的主要功能是通過大的糖胺多糖的側(cè)鏈黏附于Ⅱ型膠原纖維,在軟骨及其他一些組織中,這種黏附是通過共價交聯(lián)形成的,因此十分穩(wěn)定。
(10)X型膠原分布較為局限,主要由軟骨骨化過程中過度肥大的軟骨細(xì)胞合成,因此在軟骨轉(zhuǎn)化成骨的過程中起著重要的作用,在軟骨的營養(yǎng)不良癥中可見X型膠原基因的突變。
(11)Ⅺ型膠原在基質(zhì)中有微量存在,與V型膠原有許多相似的特點,兩者可以形成雜合的膠原分子。Ⅺ型膠原只限制在直徑小于25nm的細(xì)纖維中,在軟骨膠原纖維的形成和軟骨基質(zhì)本身的組成過程中起著重要的作用。
(12)Ⅻ型膠原屬于非纖維性膠原,與I型、Ⅱ型膠原的原纖維相互作用,還可以與Ⅸ型膠原有相互作用。在6月齡的雞胚中含有豐富的Ⅻ型膠原,但到胚胎晚期僅在一些致密組織結(jié)締組織中有存在。
(13)ⅪV型膠原 也是非纖維性膠原,存在于軟骨、結(jié)締組織、皮膚等組織中,其作用與Ⅻ型膠原非常相似,但又有明顯的區(qū)別。
(14)Ⅳ型和XⅧ型膠原 二者在結(jié)構(gòu)上具有高度的相似性,膠原三螺旋和非膠原功能區(qū)交替出現(xiàn),在組織分布以及生物活性上也十分相似。XV型膠原分布較廣,主要出現(xiàn)在血管、外周神經(jīng) 元、間充質(zhì)和某些上皮基底膜區(qū)域。XⅧ型膠原主要定位在毛細(xì)血管內(nèi)皮和某些上皮基底膜上。兩者共同出現(xiàn)在腎、胎盤和骨骼肌中,但XⅧ型膠原在肝組織中大量 表達(dá),而XV型膠原在肝中幾乎沒有表達(dá)。在骨骼肌和心肌中,XV型膠原對肌細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的穩(wěn)定連接起重要的作用,甚至可能與阻抑癌細(xì)胞的侵襲有關(guān)。X Ⅷ型膠原的羧基末端可以水解出NCll的內(nèi)部片段,稱為內(nèi)皮抑制素(endostatin),它能抑制血管的增生。動物實驗表明,內(nèi)皮抑制素能強烈抑制腫瘤組織的血管生成,造成癌組織的萎縮。 長期使用重組內(nèi)皮抑制素進(jìn)行治療,可使幾種實驗?zāi)[瘤處于一種休眠狀態(tài)而不產(chǎn)生耐藥性,即使不進(jìn)行連續(xù)給藥,采取分期給藥,也可使腫瘤處于一種持續(xù)的休眠狀 態(tài)。XV型膠原a1一鏈的羧基末端的NCl0與XⅧ型膠原羧基末端的NCll在結(jié)構(gòu)上具有很高的同源性。體外實驗結(jié)果表明,它雖然不能有效抑制腫瘤細(xì)胞的 增殖,但可專一有效地抑制內(nèi)皮細(xì)胞的移行,對癌組織有明顯的抑制作用。
(15)XVI型膠原存在于成纖維細(xì)胞內(nèi),基因代碼為COLl6A。XVI型膠原在膠原原纖維與細(xì)胞或其他基質(zhì)成分之間起分子架橋的作用,可能與信息傳遞有關(guān)。
(16)XX型膠原位于血管中層(media),由血管平滑肌細(xì)胞所分泌,很可能與心血管疾病的發(fā)生有關(guān)聯(lián)。血小板生長因子(PDGF)能促進(jìn)第XX型膠原基因在血管平滑肌細(xì)胞中的表達(dá),因此,第XX型膠原可能與血管生成以及血管受傷后的修補具有密切的關(guān)系。