交聯(lián)是什么意思？

交聯(lián)（Crosslinking）是指聚合物之間通過化學(xué)鍵連接。在生物學(xué)中，它是指生物結(jié)構(gòu)以交聯(lián)方式連接，例如兩條DNA鏈在照射下通過共價鍵連接起來，以及細(xì)菌細(xì)胞壁肽聚糖中形成的交聯(lián)。交聯(lián)本質(zhì)上是兩個分子之間（分子間）或分子內(nèi)（分子內(nèi)）形成的化學(xué)鍵。通過交聯(lián)形成的網(wǎng)絡(luò)的特征取決于交聯(lián)程度。在大多數(shù)情況下，交聯(lián)越多，其強(qiáng)度和耐溶解性就越強(qiáng)。

交聯(lián)在生物學(xué)中的作用

交聯(lián)的存在使聚合物鏈結(jié)合在一起。當(dāng)它們連接在一起時，它們更加堅硬、更強(qiáng)、更堅韌，因此可以很好地為生物結(jié)構(gòu)提供機(jī)械支撐。在細(xì)菌中，細(xì)菌細(xì)胞壁多肽層的厚度決定細(xì)菌是革蘭氏陽性還是革蘭氏陰性。 革蘭氏陽性細(xì)菌具有明顯更厚的肽聚糖。它們也更容易受到抗菌劑的影響，特別是青霉素和β-內(nèi)酰胺抗生素，這些抗生素通過破壞革蘭氏陽性菌肽聚糖中的交聯(lián)起作用，使后者相對脆弱且更容易受到影響。

在人體組織中，雖然交聯(lián)是膠原蛋白形成的自然步驟，因此可以增強(qiáng)穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，但專家認(rèn)為，隨著年齡的增長，交聯(lián)可能會損害組織和器官的功能。細(xì)胞外糖化交聯(lián)可以收緊ECM并降低血管和膀胱的彈性。如果交聯(lián)過度或非特異性（通過糖化），可能會導(dǎo)致組織或器官僵硬。隨著時間的推移，越來越多的蛋白質(zhì)和其他聚合物通過交聯(lián)相互“附著”，從而使組織隨著年齡的增長而變得越來越僵硬。

下圖：聚合物鏈之間的交聯(lián)示意圖，藍(lán)色波浪線代表聚合物鏈，綠色的長方形代表聚合物鏈之間形成的交聯(lián)。

Image Source: Maria Victoria Gonzaga of Biology Online.

Reference：

• Arora, B., Tandon, R., Attri, P., & Bhatia, R. (2017). Chemical Crosslinking: Role in Protein and Peptide Science. Current Protein & Peptide Science 18 (9). https://doi.org/10.2174/1389203717666160724202806

• Furber, J. D. (2006). Extracellular Glycation Crosslinks: Prospects for Removal. Rejuvenation Research, 9 (2), 274–278. https://doi.org/10.1089/rej.2006.9.274

• Jankov Ii, M. R., Jovanovic, V., Nikolic, L., Lake, J. C., Kymionis, G., & Coskunseven, E. (2010). Corneal collagen cross-linking. Middle East African Journal of Ophthalmology 17 (1), 21–27. https://doi.org/10.4103/0974-9233.61213News-Medical. (2011, January 18). Collagen Synthesis.

• News-Medical.net. https://www.news-medical.net/health/Collagen-Synthesis.aspx