細胞外マトリックスの繊維成分は，光顕的にコラーゲン，網状，弾性繊維の3種類に分類される． コラーゲン繊維は幅1～20μmの紐状あるいはテープ状で，組織内を波状に走行しており，その形態は，光，電子，原子間力顕微鏡によるこれまでの研究から，これらの繊維状成分の超微細構造を検討した。 この繊維は細いコラーゲン線維（哺乳類の通常の組織では30-100nmの太さ）が密に詰まったもので、線維の数を変えながら分裂・結合して、全体として三次元ネットワークを形成しています。 コラーゲン線維中の個々のコラーゲン線維（ユニットフィブリル）は、組織や臓器によって64-67 nmの長さの特徴的なD-バンディングパターンを有している。 網状繊維は、通常、銀含浸法により黒く染色された微細な繊維の網目状の組織として観察される。 網状繊維は通常、上皮の下にあり、筋肉細胞、脂肪細胞、シュワン細胞などの表面を覆っている。 電子顕微鏡で見ると、網状繊維は直径が30nm程度と細く均一であるが、個々のコラーゲン線維またはその小さな束として観察される。 網状繊維はこのコラーゲン線維の交換によりコラーゲン線維と連続している。 銀を含浸させた試料では網状繊維の個々のフィブリルが粗い金属粒子で密に被覆されているが，これはフィブリルの周囲に糖蛋白質が多く含まれているためと考えられる
弾性繊維と薄板はミクロフィブリルとエラスチン成分から構成されている。 抽出したエラスチンの観察から、エラスチン成分は厚さ0.1〜0.2μm程度のエラスチンフィブリルから構成されていることが明らかになった。 このことから、細胞外マトリックスの繊維成分は、形態学的に、組織や細胞を支える骨格としてのコラーゲン繊維系と、応力を均一に分散させて局所組織の要求に適合した弾力性を維持するためのミクロフィブリル-エラスチン系の二つに分類される
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