(基础医学)细胞信号转导障碍与疾病

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1、细胞信号转导障碍与疾病细胞信号转导在多细胞生物中，细胞与细胞之间的相互沟通除直接接触外，更主要的是通过内分泌、旁分泌和自分泌一些信息分子来进行协调。细胞信号转导指细胞通过胞膜或胞内受体感受信息分子的刺激,经细胞内信号转导系统转换,从而影响细胞生物学功能的过程。这一过程称为细细胞信号转导(cellularsignaltransduction)，这是细胞对外界刺激做出应答反应的基本生物学方式。水溶性信息分子如肽类激素、生长因子及某些脂溶性(如前列腺素)等，不能穿过细胞膜，需通过与膜表面的特殊受体相结合，启动细

2、胞内信号转导的级联反应，将细胞外信息传递至胞浆或核内，调节靶细胞功能，这一过程称为跨膜信号转导(transmembranesignaltransduction)。脂溶性信息分子如类固醇激素和甲状腺素等能穿过细胞膜,与位于胞浆或核内的受体结合,激活的受体作为转录因子，改变靶基因的转录活性,从而诱发细胞特定的应答反应。在病理状况下，由于细胞信号转导途径的单一或多个环节异常，可以导致细胞代谢及功能紊乱或生长发育异常。基本概念信号分子种类1.物理信号有生物电（神经冲动、心肌动作电位等）、机械力（肌肉收缩等）、渗透

3、压、酸碱度等。2.小分子化学信号a.神经递质；b.免疫和炎症介质，如前列腺素类、白三烯类、血小板激活因子等；c.离子，Na+、K+、Ca2+、Cl-等；d.气体分子如NO、CO、CO2等。3.大分子化学信号a.神经肽，如阿片肽、速激肽、血管活性肠肽、胆囊收缩素、房钠肽等；b.细胞因子，如白细胞介素、肿瘤坏死因子、干扰素等；c.生长因子，如神经营养因子、表皮生长因子等；d.粘附分子，如选择素、整合素、钙粘附素等；e.免疫球蛋白（抗体）；f.抗原。总之物理信号---电信号是生物体最重要的物理信号。它主要指细胞

4、膜静息电位改变时所引起动作电位的定向传播。它在外界刺激--细胞反应偶联中起重要作用。化学信号----生物体内的某些化学物质，它们的主要功能是在细胞间和细胞内传递信息。可以分为细胞间通讯的信号分子和细胞内通讯的信号分子。两者在功能上是密切合作：多细胞生物受到刺激后，通常先产生胞间化学信号，到达靶细胞后与表面或胞内受体结合，然后通过胞内信号分子将信息传递到胞内或细胞胞核内的特定位置，完成整个通讯过程。化学信号分子的产生与释放神经系统：从神经末稍释放作用于靶细胞的神经递质；以及某些中间神经元释放的可以调节次级神

5、经元的神经调质。如乙酰胆碱；单胺类（NA、DA、5-HT)；氨基酸类（兴奋性的谷氨酸、门冬氨酸）；神经肽类（阿片肽、P物质）等。内分泌系统：激素类物质如胰岛素、生长激素、肾上腺素、甲状腺激素、甾体类激素。免疫系统产生的免疫和炎症活性物质如：免疫球蛋白（抗体）、细胞因子（白介素IL、TNF)、趋化因子、炎症介质等以自分泌（autocrine）旁分泌（paracrine）接触分泌（juxtacrine）方式将分泌物质结合在细胞表面。生长因子类：细胞生长增殖因子、神经营养因子。跨膜信号转导的一般步骤特定的细胞释

6、放信息物质信息物质经扩散或血循环到达靶细胞与靶细胞的受体特异性结合受体对信号进行转换并启动细胞内信使系统靶细胞产生生物学效应信使与受体结合，经信号转换机制，通过胞内活性物质（如cAMP）或激活膜受体的激酶活性（如受体酪氨酸激酶），引起细胞的应答反应信号分子又称为第一信使。（primarymessenger）对胞外信号起转换和放大作用的胞内信号分子被称为第二信使（secondarymessenger）。目前公认的第二信使有cAMP、cGMP、三磷酸肌醇（IP3）和二酰基甘油（DG），细胞的信号接受系统G蛋白

7、偶联受体：为神经递质、神经肽、趋化因子等接受系统；该受体效应由G蛋白和第二信使物质介导。酶活性受体：胞内有蛋白激酶活性或偶联蛋白激酶。配体有细胞因子、生长因子等蛋白信号分子。细胞浆或细胞核内的受体：本类受体的配体为脂溶性小分子，有甾体激素（糖皮质激素、性激素等）、甲状腺素、维生素类（维生素D3、维甲酸），它们不需经细胞膜受体介导便能直接进入细胞内发挥作用。细胞膜离子通道：主要介导Na+、K+、Ca2+、Cl-等离子的跨膜转运；分别有电压门控、化学门控、机械力敏感3大类。信号转导signaltransduc

8、tion指外界信号（如光、电、化学分子）与细胞表面受体结合，影响细胞内信使的水平变化，进而引起细胞应答反应的一系列过程。膜受体介导的跨膜信号转导核受体介导的信号转导signaltransductionpathway信号转导途径跨膜信号转导核受体介导的信号转导Transmembranesignaltransduction跨膜信号转导胞外信息分子与膜受体结合，将信息传递至胞浆或核内，调节靶细胞功能的过程。核受体介导的信号转导信息