1、 细胞信号转导系统(signal transduction system或 cell signaling system)由能接收信号的特定受体、受体后的信号转导通路以及其作用的靶蛋白所组成。第一节第一节 细胞信号转导的概述细胞信号转导的概述细胞信号转导系统由细胞信号、接收信号的受体或类似于受体的物质、细胞内信号转导通路及细胞内的效应器组成。（一）细胞信种类（一）细胞信种类 细胞所接受的信号既可以是物理信号（光、热、电细胞所接受的信号既可以是物理信号（光、热、电流），也可是化学信号以及胞间和胞外基质间的接触；流），也可是化学信号以及胞间和胞外基质间的接触；在有机体间和细胞间的通讯中最广泛的信号是
2、化学在有机体间和细胞间的通讯中最广泛的信号是化学信号，即配体（信号，即配体（ligandligand）。）。1.1.可溶化学分子：可溶化学分子：激素、递质、生长因子、细胞因子激素、递质、生长因子、细胞因子 2.2.气体分子：气体分子：NONO、COCO、活性氧、活性氧(ROS)(ROS)和和H H2 2S S 3.3.胞外基质、膜结合分子：胞外基质、膜结合分子：粘附分子粘附分子 纤维连接蛋白（纤维连接蛋白（FnFn）、层粘蛋白（）、层粘蛋白（LmLm）、胶原蛋白）、胶原蛋白（CollColl）膜受体膜受体核受体核受体G G蛋白偶连受体（蛋白偶连受体（GPCRGPCR）家族）家族酪氨酸蛋白激酶（
3、酪氨酸蛋白激酶（RTKRTK）家族）家族细胞因子受体超家族：细胞因子受体超家族：IL-1R-STATIL-1R-STAT丝苏氨酸蛋白激酶（丝苏氨酸蛋白激酶（PSTKPSTK）家族）家族死亡受体家族：死亡受体家族：TNF-R1TNF-R1粘附分子受体粘附分子受体离子通道型受体离子通道型受体（二）细胞信号的接受与转导（二）细胞信号的接受与转导1.细胞受体 2.细胞信号转导的基本过程（三）常见的细胞信号转导通路（三）常见的细胞信号转导通路1.G G蛋白耦联蛋白耦联型受体介导型受体介导的信号转导的信号转导途径途径 Gs 激活激活ACGi 抑制抑制ACGq 激活激活PLCG12 激活小激活小G蛋白蛋白q
4、三聚体三聚体G G蛋白蛋白q单亚基小单亚基小G G蛋白蛋白Ras家族：主要参与细胞生长分化及应激反应家族：主要参与细胞生长分化及应激反应Rho家族：主要调节细胞黏附、骨架运动、变形家族：主要调节细胞黏附、骨架运动、变形Rab家族：参与细胞膜泡运转家族：参与细胞膜泡运转G蛋白活性的调节蛋白活性的调节受体受体GGTPGDPGGGDPGGTP效应蛋白效应蛋白2.受体酪氨酸蛋白激酶介导的信号转导 3 非受体酪氨酸蛋白激酶介导的信号转导途径 4.核受体介导的信号转导糖皮质受体 甲状腺激素受体（一）信号调节1.配体与信号蛋白结合直接改变信号蛋白活性2.配体通过激活受体型蛋白激酶控制信号转导二、细胞信号转导
5、系统的调节二、细胞信号转导系统的调节（二）受体调节（二）受体调节1.1.受体数量的调节受体数量的调节 受体上调：受体数量减少受体上调：受体数量减少受体下调：受体数量增多受体下调：受体数量增多 机制：机制：受体合成速度和受体合成速度和/或分解速度变化或分解速度变化 膜受体介导的内吞与受体的再循环膜受体介导的内吞与受体的再循环 受体的位移或活性部位的暴露受体的位移或活性部位的暴露 2.2.受体亲和力调节受体亲和力调节 受体磷酸化与脱磷酸化受体磷酸化与脱磷酸化通过可逆性的磷酸化调节通过可逆性的磷酸化调节 快速快速 如如:PKA:PKA通过磷酸化使糖原磷酸化酶激酶激活，通过磷酸化使糖原磷酸化酶激酶激活
6、，糖原合成酶失活糖原合成酶失活.通过调控基因表达调节通过调控基因表达调节 慢速慢速 转录因子调节表达的产物中，有些也是转录因转录因子调节表达的产物中，有些也是转录因子，它们可进一步调节基因表达。子，它们可进一步调节基因表达。3.受体后调节 （一）体内细胞信号异常（一）体内细胞信号异常 配体减少、拮抗配体减少、拮抗不能充分不能充分 激活通路激活通路 配体过多配体过多功能过度功能过度一、信号异常一、信号异常（二）体外细胞信号异常（二）体外细胞信号异常1.1.生物损伤性性刺激生物损伤性性刺激 通过通过TollToll样受体样受体介导介导 在病原体感染和炎症反应中起重要作在病原体感染和炎症反应中起重要
7、作用用TLR(Toll-like Receptor)TLR(Toll-like Receptor)果蝇中与胚胎发育有关的编码蛋白果蝇中与胚胎发育有关的编码蛋白TLRTLR：19941994年，年，MomuriaMomuria等发现在哺乳动物有一种与果蝇等发现在哺乳动物有一种与果蝇TollToll蛋白相似的蛋白。能激活蛋白相似的蛋白。能激活NF-NF-B B。跨膜受体跨膜受体 胞外部分：富含亮氨酸重复序列胞外部分：富含亮氨酸重复序列 胞内部分：与胞内部分：与IL-1IL-1受体胞内结构相似受体胞内结构相似,称称 为为 TLRTLR结构域结构域IL-1受体受体2.2.理化损伤性刺激理化损伤性刺激
8、创伤、缺氧、紫外线、自由基、渗透压改变。创伤、缺氧、紫外线、自由基、渗透压改变。通过受体启动信号转导（通过受体启动信号转导（MAPK/ERKMAPK/ERK通路），通路），导致基因表达和蛋白质水平的变化导致基因表达和蛋白质水平的变化。二、受体异常二、受体异常（一）遗传性受体病（一）遗传性受体病1.受体数量改变引发的疾病受体合成数量减少、组装或定位障碍，使受体生成减少或受体降解增加，最终导致受体数量减少或缺失，出现受体功能丧失导致靶细胞岁配体不敏感 2.受体结构异常引发的疾病基因突变基因突变受体受体 功能异常功能异常失活性失活性激活性激活性（二）自身免疫性受体病（二）自身免疫性受体病（三）继发性
9、受体异常（三）继发性受体异常三、受体后信号转导成分异常三、受体后信号转导成分异常 受体后信号转导异常多由基因突变所致的信号转导蛋白失活或异常激活引起，主要见于遗传病和肿瘤。此外，受体信号转导通路异常也可由配体异常或病理刺激所致，如霍乱。V2RGsACcAMPATPPKAADHH2OH2OH2O集合管管腔膜集合管管腔膜第三节 细胞信号转导异常与疾病一、家族性尿崩症尿崩症的发生至少可由尿崩症的发生至少可由ADHADH作用的三个环节异常导致：作用的三个环节异常导致：ADHADH分泌减少分泌减少 中枢性尿崩症中枢性尿崩症 ADH-VADH-V2 2受体变异受体变异 肾小管上皮细胞水通道蛋白（肾小管上皮
10、细胞水通道蛋白（AQPAQP2 2）异常）异常集合管上皮细胞对集合管上皮细胞对ADHADH的反应性降低的反应性降低家族性肾性尿崩症家族性肾性尿崩症二二 肢端肥大症和巨人症肢端肥大症和巨人症三三 肿瘤肿瘤(一一)、促细胞增殖的信号转导过强、促细胞增殖的信号转导过强 1.1.表达生长因子样物质。表达生长因子样物质。2.2.表达生长因子受体类蛋白。表达生长因子受体类蛋白。3.3.表达蛋白激酶类物质。表达蛋白激酶类物质。4.4.表达信号转导分子类蛋白。表达信号转导分子类蛋白。5.5.表达核内蛋白类物质表达核内蛋白类物质 (二二)、抑制细胞增殖的信号转导过弱、抑制细胞增殖的信号转导过弱生长抑制因子受体减少、丧失生长抑制因子受体减少、丧失第四节 细胞信号转导调控与疾病防治的病理生理基础 临床已经试用了“信号转导疗法”例如，多种受体的激动剂和拮抗剂，离子通道的阻滞剂，蛋白激酶的抑制剂等。
