研究表明,細胞外基質并非像過去認為的僅僅起惰性支持物的作用,或將細胞連接在一起,形成組織、器官。而是含有大量信號分子,積極參與控制細胞的生長,極性,形狀、遷移和代謝活動。
與細胞外基質有關的信號通路可大致分為兩類,從里到外(inside out)及從外到里(outside in)。其中,一種從外到里的信號通路已被證實與細胞增殖有關(Miranti and Brugge, NCB, 2002)。
對人類細胞的研究表明,細胞外基質中的纖粘蛋白主要由成纖維細胞、上皮細胞等分泌并附著在細胞表面,其作用是促進細胞對基質的貼附,細胞之間的粘著,細胞內微絲及應力纖維的構建。現已經觀察到轉化的體外培養的成纖維細胞,表面纖維蛋白量減少,與此相關地細胞形態變圓,與培養基底貼附松弛,胞內應力纖維大大減少,細胞密集,重疊生長。這種轉化細胞接種入正常機體,常能長成癌塊,并侵潤正常組織,發生廣泛轉移。又如上皮細胞分泌膠原蛋白和膜粘蛋白于上皮組織的基底層上,反之,這些蛋白又作為信號“指揮”上皮細胞生長、遷移的方向。在胚胎發育或愈傷再生時,上皮細胞正是沿著基底層發展的。由此可知,調節細胞生長、發育的若干信息正是通過胞外基質傳遞的。