細(xì)胞骨架（cytoskeleton）是指真核細(xì)胞中的蛋白纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。發(fā)現(xiàn)較晚，主要是因?yàn)橐话汶婄R制樣采用低溫（0-4℃）固定，而細(xì)胞骨架會(huì)在低溫下解聚。直到20世紀(jì)60年代后，采用戊二醛常溫固定，才逐漸認(rèn)識(shí)到細(xì)胞骨架的客觀存在。
細(xì)胞骨架不僅在維持細(xì)胞形態(tài)，承受外力、保持細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有序性方面起重要作用，而且還參與許多重要的生命活動(dòng)（圖1），如：在細(xì)胞分裂中細(xì)胞骨架牽引染色體分離，在細(xì)胞物質(zhì)運(yùn)輸中，各類小泡和細(xì)胞器可沿著細(xì)胞骨架定向轉(zhuǎn)運(yùn)；在肌肉細(xì)胞中，細(xì)胞骨架和它的結(jié)合蛋白組成動(dòng)力系統(tǒng)；在白細(xì)胞的遷移、精子的游動(dòng)、神經(jīng)細(xì)胞軸突和樹(shù)突的伸展等方面都與細(xì)胞骨架有關(guān)。另外，在植物細(xì)胞中細(xì)胞骨架指導(dǎo)細(xì)胞壁的合成。
細(xì)胞骨架由微絲（microfilament）、微管（microtubule）和中間纖維（intemediate filament）構(gòu)成。微絲確定細(xì)胞表面特征，使細(xì)胞能夠運(yùn)動(dòng)和收縮。微管確定膜性細(xì)胞器（membrane-enclosed organelle）的位置和作為膜泡運(yùn)輸?shù)膶?dǎo)軌。中間纖維使細(xì)胞具有張力和抗剪切力。
微絲、微管和中間纖維位于細(xì)胞質(zhì)中，又稱胞質(zhì)骨架，它們均由單體蛋白以較弱的非共價(jià)鍵結(jié)合在一起，構(gòu)成纖維型多聚體，很容易進(jìn)行組裝和去組裝，這正是實(shí)現(xiàn)其功能所必需的特點(diǎn)。
廣義的細(xì)胞骨架還包括核骨架（nucleoskeleton）、核纖層（nuclear lamina）和細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix），形成貫穿于細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞外的一體化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

圖1為細(xì)胞骨架的主要功能
細(xì)胞骨架是細(xì)胞功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，在外界刺激或在細(xì)胞分裂、分化過(guò)程中，細(xì)胞形態(tài)發(fā)生相應(yīng)的變化，這和信號(hào)傳導(dǎo)調(diào)控細(xì)胞骨架的動(dòng)態(tài)學(xué)變化分不開(kāi)的。細(xì)胞骨架作為真核細(xì)胞中的動(dòng)態(tài)蛋白纖維網(wǎng)結(jié)構(gòu)，由微絲(microfilaments, MF)、微管(microtubules, MT)和中間纖維構(gòu)成(intermediate filaments, IF)。MF是由肌動(dòng)蛋白聚合而成的多聚體, 廣泛存在于真核細(xì)胞應(yīng)力纖維、黏著斑、偽足和收縮環(huán)中, 其結(jié)構(gòu)組成單元球狀肌動(dòng)蛋白(globular actin, G-actin)在ATP和多種微絲相關(guān)蛋白的作用下, 通過(guò)與絲狀肌動(dòng)蛋白(filamentous actin, F-actin)不斷組裝和解聚的轉(zhuǎn)換, 參與調(diào)控細(xì)胞形態(tài)改變、黏附、遷移和胞質(zhì)分裂等行為。MT由α-tubulin和β-tubulin聚合組成, 在微管相關(guān)蛋白的作用下組裝形成中空管狀結(jié)構(gòu), 在細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸與胞質(zhì)分裂中扮演重要角色。MF和MT細(xì)胞骨架相互聯(lián)系、相互依賴, 共同參與調(diào)控細(xì)胞行為(Bailly M,2002； Miranti C.K,2002)。
細(xì)胞遷移是惡性腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移中的關(guān)鍵步驟，細(xì)胞骨架和其結(jié)合蛋白是細(xì)胞遷移過(guò)程的物質(zhì)基礎(chǔ)，細(xì)胞定向運(yùn)動(dòng)需要細(xì)胞骨架的參與，尤其是由肌動(dòng)蛋白組成的微絲骨架。MF和MT不僅在穩(wěn)定細(xì)胞形態(tài)、承受外力刺激、維持細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)有序性中起重要作用, 而且還參與調(diào)控細(xì)胞遷移、黏附、分裂以及細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳遞。其中, cAMP介導(dǎo)的信號(hào)通路與細(xì)胞骨架之間存在的互動(dòng)效應(yīng)與細(xì)胞增殖、凋亡、黏附、遷移等細(xì)胞行為密切相關(guān), cAMP依賴的蛋白激酶A（PKA）作為cAMP依賴的主要靶向蛋白, 參與了這些過(guò)程。PKA通過(guò)磷酸化作用激活RhoA, RhoA激活后除了進(jìn)一步激活下游通路外, 還增強(qiáng)與Rho二磷酸鳥(niǎo)苷解離抑制因子(RhoGDI) 的結(jié)合能力, 從而反向抑制RhoA活性（Mehlen, P，2006）。
整合素是細(xì)胞表面一類重要的兼具粘附和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能的受體，它是由α和β亞基通過(guò)非共價(jià)鍵組成的異二聚體。細(xì)胞外基質(zhì)蛋白，如纖粘連蛋白、層粘連蛋白和膠原等是其主要配體；其次還有一些細(xì)胞表面分子，可溶性蛋白等也可與整合素結(jié)合。通過(guò)胞外段與胞內(nèi)段與細(xì)胞骨架、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子和其它一些蛋白相結(jié)合，整合素象是一座橋梁介導(dǎo)了細(xì)胞內(nèi)外之間的雙向信息傳遞。整合素可以與細(xì)胞骨架之間的雙向信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，（一）從細(xì)胞骨架到整合素，整合素在沒(méi)有與結(jié)合時(shí)是分散在細(xì)胞表面的，而且不與肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架相連，一旦與ECM中的配體結(jié)合，則通過(guò)其胞內(nèi)域與細(xì)胞骨架發(fā)生聯(lián)系，并發(fā)生簇集。(二)從整合素到細(xì)胞骨架,整合素可反饋調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架的組裝，整合素介導(dǎo)的粘附自身就可以激活Rho家族小G蛋白（Mitra S.K，2005；Larsen M,2003； Turner C.E,2000)。