细胞通讯cell communication

细胞间传递信息的过程。包括信息的输入、转换、传递、处理、存贮、调制、控制、输出和反馈等作用，是生物体保持结构与功能处于内稳态的基础。
通讯系统 输出和输入细胞的信息有时是其原形，如感觉细胞所感受内、外环境中的理化因子，以及肌细胞张力变化等。但一般信息常编码成一定形式的信号，如发放某些信息分子（激素或神经递质）或改变细胞膜电位（神经冲动）等。动物界有神经、内分泌、免疫三大信息系统，均以细胞通讯为基础。每个细胞通讯系统都由信息发放细胞、信息载体、信息通道和信息接受细胞（靶细胞）组成。在发育过程中细胞间也有通讯现象。植物界有较简单的细胞通讯系统(表1)。

表1 各种细胞通讯系统的组成

细胞通 讯系统	信息发放细胞	信息载体	信息通道	信息接 受细胞
神 经 系 统	电突触神经元	离子	短程	突触后细胞
	化学突触神经 元	神经递质	短程	突触后细胞
	神经分泌细胞	激素释放因子	中或长程	内分泌腺细胞
内分泌 系 统	内分泌腺细胞	激素	长程	相应靶细胞
	局部分泌细胞	局部调质	短程	邻近组织细胞
免 疫 系 统	病原体细胞	毒素	短或长程	宿主细胞
	异己细胞	抗原、 变态原	短程	免疫细胞
	T淋巴细胞	淋巴因子 白细胞介素 淋巴毒素	中或长程	吞噬细胞 淋巴细胞 异己细胞
	B淋巴细胞	抗体	长程	相应靶细胞
	肝实质细胞	补体	长程	抗体标记细胞
	巨噬细胞	加工后抗原	短程	淋巴细胞
发 育 系 统	同型组织细胞 诱导组织细 胞（组织者）	生长因子、 抑 素分化因子	中程 短程	同型组织细胞 胚胎细胞
植物细 胞通讯 系 统	多细胞粘菌聚 集中心细胞	cAMP	中程	粘菌外围细胞
	酵母α型细胞 绿色植物生长 锥细胞	α-因子 生长素	中程	酵母a型细胞 相应靶细胞
	种子幼胚细胞	赤霉素	短程	种子胚乳糊粉 层细胞

信息通道 信息发放细胞发放的信息载体必须通过一定的通道才能到达信息接受细胞。通道有两种类型： 一是信息载体直接在相邻细胞间传递，其通道为短程（距离以毫微米计）、定向（对应关系明确）和效应快速而短暂（时间以毫秒计），如神经系统通道。二是信息载体通过体液传递，其通道为长程（距离以厘米或米计）、弥散（靶细胞可以分布于全身各部位）和效应迟缓而持续（时间以小时至年计），如内分泌系统通道。免疫和发育中的细胞通讯则兼有两者特性。
信息载体 某些物质（离子或分子）在细胞通讯活动中是以信息载体的身份起作用，因而区别于细胞代谢活动中的营养物质和能量载体，称为生物学信使，作为信使物质在细胞内的浓度必须极低，且细胞内外的浓度差极高。如钙在胞内浓度仅10-6mol以下，胞内外浓度差达104倍以上。同时该物质的浓度可随细胞的调节作用而瞬时升降，以期能起控制信号的作用(表2)。

表2 细胞通讯系统中的信使物质

种 类	名 称	作 用
离 子	Ca2+	第二信使
	Na+, K+	改变膜电位(神经冲 动在轴索上的传导)
糖衍生物	三磷酸肌醇(IP3)	第二信使
脂肪酸衍 生 物	前列腺素、 血栓素、 白三 烯	局部调质
	乙酰胆碱	神经递质
	乙烯	植物激素
脂肪衍生物	甘油二脂酯(DG)	第二信使
固醇（萜类）	钙动用激素 (维生素D衍 生物)、性激素、 肾上腺 皮质激素	高等动物激素
	蜕皮激素	昆虫激素
	雄器醇、 三孢子酸	真菌性激素
核苷酸衍 生 物	cAMP、 cGMP	第二信使
	细胞激动素	植物激素
氨 基 酸	谷氨酸、 甘氨酸、 天冬氨 酸、γ-氨基丁酸	神经递质
氨基酸衍 生 物	多巴胺	神经递质
	5-羟色胺、 组织胺	局部调质
	甲状腺素	动物激素
	吲哚乙酸、 赤霉酸、 脱落 酸	植物激素
多 肽	催产素、 促肾上腺皮质激 素、 下丘脑各种激素释 放因子	动物激素
	胃泌素、 促胰缩胆囊素	局部调质
	P物质、 内啡肽	神经递质
	α-因子（酵母）	真菌性激素
	生长因子、 生长抑素	调节动物细胞生长
	淋巴因子、白细胞介素、胸 腺素	调节免疫反应
蛋 白 质	细胞粘连分子	调节动物细胞分化
	抗体	执行免疫标记作用
	毒素	杀伤细胞作用
	胰岛素	动物激素

信息转换系统 生物学信使作为受体的配体，当其与相应靶细胞的受体特异结合后，才能翻译成为细胞所能接受的信息，并经一定的放大作用，使微量的信使触发一系列的级联反应，最终产生明显的生物学效应，如分泌、运动和代谢水平或方向的改变等。信息转换系统有两类： ❶信使能穿过细胞膜进入接受细胞内时，与胞质或胞核内受体结合成复合体，再与DNA链上的激素应答部位结合，此部位起增强子作用，能加强转录启动的效应，固醇类激素的多受体系统即是；
❷信使不能穿过细胞膜时，只能与膜表的特异受体结合，从而产生胞内信使，引起一系列酶和结构蛋白的修饰和变构，某些激素和神经递质的多信使系统即是。作用于膜表受体的信息载体称第一信使，由受体产生的胞内信息载体称第二信使(表3)。在多信使系统内，存在两类受体和胞内信息转换机构。一类称为cAMP机构，另一类称为IP3机构，它们分别以cAMP和IP3做第二信使(表4)。同种第一信使作用于不同细胞时，由于受体不同可产生不同的第二信使，引起不同的生物效应。

表 3 两种信息转换系统

多受体系统	信 使 分 子→第 一 受 体→ （胞质或胞核受体）
	第 二 授 体 →生物学效应 (DNA链上激素应答部位)
多信使系统	第一信使→胞膜受体→第二信使→ 生物学效应

表4 两类受体和细胞内信息转换机构

	环磷酸腺苷(cAMP)机构	三磷酸肌醇 (IP3)机构
第 一 信 使	胰高血糖素 加压素 促肾上腺皮质激素(ACTH) 肾上腺素(α2、 β受体) 乙酰胆碱(M1受体) 霍乱毒素	5-羟色胺 物质P 促甲释放因子 肾上腺素(α1受体) 生长因子 癌基因产物
细 胞 膜 上 的 变 化	通过受体与G蛋白 (三磷酸 鸟苷结合蛋白)偶联，活化腺苷 酸环化醇(AC)，产生第二信使	通过受体与G蛋白 偶联， 活化特异性肌 醇磷酸脂醇C(PLC), 并通过IP3动员胞内 Ca2+贮库， 产生第二 信使
第二 信使	cAMP	IP3,DG,Ca2+
内 部 效 应 器	A系蛋白激酶(PKA)	钙调蛋白(CaM)及 其依赖蛋白激酶； 其 他Ca2+依赖酶系及结 构蛋白； C系蛋白激 酶(PKC,DG依赖); cGMP及其依赖G系 蛋白激酶(PKG); 酪 氨酸蛋白激酶 (生长 因子及癌基因产物依 赖)

细胞通讯cell communication

细胞之间信息的传递途径和方式。一般有两种方式：
❶直接通讯。通过细胞的接触或连接结构进行。
❷间接通讯。由信号分子通过细胞外液进行。细胞表面结构在信息传递过程中起着中间媒介作用。除此之外，细胞内还有生物大分子之间传递信息的结构信息流。在多细胞生物体内，细胞间通过多种方式进行通讯联络，从而使生物整体所有细胞具有协调功能。

细胞通讯

通过介质的传递，使一个细胞发出的信息到达另一个细胞，产生相应反应的过程。