IX型膠原蛋白是纖維相關(guān)膠原蛋白家族的一員，其結(jié)構(gòu)由三個α鏈構(gòu)成：α1(IX)、α2(IX)和α3(IX)。每個α鏈均源自不同的基因編碼，并通過特定的相互纏繞方式，共同形成一個三螺旋結(jié)構(gòu)。與典型的纖維狀膠原蛋白相比，IX型膠原蛋白的結(jié)構(gòu)中嵌入了多個非膠原結(jié)構(gòu)域。這些非膠原結(jié)構(gòu)域富含功能性位點，能夠與其他細胞外基質(zhì)成分，例如II型膠原蛋白和蛋白聚糖等，發(fā)生相互作用，進而形成復雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
 

　　IX型膠原蛋白在人體內(nèi)的分布具有特異性，尤其在軟骨組織中含量豐富。在關(guān)節(jié)軟骨中，IX型膠原蛋白與II型膠原蛋白相互交織，共同構(gòu)成了軟骨的纖維網(wǎng)絡(luò)骨架。它扮演著“分子膠水”的角色，通過與II型膠原蛋白的特異性結(jié)合，穩(wěn)定膠原纖維的排列，從而增強軟骨組織的機械性能，使其能夠承受日常身體活動所帶來的壓力和摩擦。此外，IX型膠原蛋白在眼睛的玻璃體、內(nèi)耳等組織中也存在少量分布，參與這些特殊組織微環(huán)境的構(gòu)建。
 

　　生理功能：
 

　　BMs骨架
 

　　通過“末端對末端”的連接方式，IV-C形成交叉網(wǎng)織結(jié)構(gòu)，構(gòu)成BMs的基本骨架，作為上皮細胞、內(nèi)皮細胞、神經(jīng)細胞等生長的依附和支架。IV-C交叉網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)還可以作為細胞和細胞外基質(zhì)分隔的物理屏障，維持體內(nèi)微環(huán)境穩(wěn)定。
 

　　大分子濾過屏障
 

　　α3α4α5異源三聚體形成薄層的腎小球基底膜骨架，為層黏連蛋白、硫酸肝素等其他基質(zhì)成分提供結(jié)合網(wǎng)架，構(gòu)成分子篩，濾過血漿成分形成超濾液。不同物質(zhì)通過濾過膜的能力與物質(zhì)分子的大小和電荷相關(guān)。分子篩可濾過分子有效半徑小于2.0nm的中性物質(zhì)，而有效半徑大于4.2nm的物質(zhì)則不能濾過；有效半徑介于2.0~4.2nm的各種物質(zhì)隨有效半徑的增加，其濾過量逐漸降低。帶負電荷的物質(zhì)分子由于與分子篩上帶負電荷的硫酸肝素等成分發(fā)生電荷相排斥，不易自由濾過。
 

　　參與細胞信號轉(zhuǎn)導
 

　　IV-C不僅提供了細胞生長的支架，而且還能和細胞表面的特異受體相互識別和作用，進而激活細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導通路，參與細胞黏附、遷移、生長、增殖和分化等重要的生理過程。例如，在IV-C上Arg-Gly-Asp(RGD)短肽基序、CB3片段等位點，能與細胞外的整合素和非整合素受體(nonintegrin receptor)結(jié)合，參與細胞信號轉(zhuǎn)導。IV-C還能與細胞相互作用參與血小板的遷移與凝血，免疫細胞和肝細胞等的遷移，以及腎臟胚胎發(fā)育。IV-C與細胞間的信號轉(zhuǎn)導也在疾病的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。有研究表明，IV-C能與癌細胞的整合素結(jié)合，進而激活癌細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導通路，促進癌細胞的增殖、生長及遷移，抑制癌細胞的凋亡。例如，在髓性白血病細胞的基底膜上，變性的IV-C表達增加。變性的IV-C可以高效結(jié)合盤狀結(jié)構(gòu)域受體家族1(discoidin domain receptor 1,DDR1)，進而激活細胞內(nèi)蛋白激酶B(PKB)，促進髓性白血病細胞的轉(zhuǎn)移和黏附。IV-C異常沉積在腫瘤進展和轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮重要作用，通過結(jié)合整合素β1、α2β1可以激活整合素信號通路，促進Src/ERK磷酸化，進而降低腫瘤細胞剛度，促進腫瘤細胞轉(zhuǎn)移。
 

　　血管生成
 

　　血管生成需要多種血管BMs成分的參與。IV-C不僅有促進血管生成的作用，還可以抑制血管生成。在新血管生成過程中，IV-C合成和分泌增加。IV-C在血管的延伸、增殖和穩(wěn)定中起到重要作用。但當血管內(nèi)皮細胞與IV-C接觸時，增殖被抑制，處于靜止狀態(tài)。當IV-C的合成增多時，抑制IV-C合成的小分子也會分泌增多。p53蛋白可以促進α1肽鏈的表達，并通過基質(zhì)金屬蛋白酶介導的途徑將其分解，釋放血管生成抑制因子，進而抑制血管生成。也有文獻報道，α1、α2、α3、α4和α6-肽鏈NC1結(jié)構(gòu)域的多肽片段，如endostatin、arrestin、canstatin、tumstatin等，通過與內(nèi)皮細胞表面整合素結(jié)合，抑制內(nèi)皮細胞的增殖、遷移和誘導內(nèi)皮細胞凋亡，從而抑制血管生成。