细胞信号转导异常与疾病
细胞信号转导异常与疾病
细胞信号转导异常与疾病【简介】细胞通过受体感受胞外信号分子的刺激，经复杂的细胞内信号转导系统的转换而影响其生物学功能，该过程称为细胞信号转导。
水溶性信号分子及某些脂溶性信号分子不能穿过细胞膜，通过与膜表面受体相结合而激活细胞内信号分子，经信号转导的级联反应将细胞外信号传递至胞浆或核内，调节靶细胞功能，该过程称为跨膜信号转导。
脂溶性信号分子能穿过细胞膜，与位于胞浆或核内的受体相结合并激活之，活化的受体作为转录因子，改变靶基因的转录活性而诱导细胞特定的应答反应。
在病理情况下，细胞信号转导途径中一个或多个环节异常，可导致细胞代谢及功能紊乱或生长发育异常。
近年来，人们已经认识到大多数疾病与细胞外或细胞内的信号转导异常有关。
信号转导治疗的概念进入了现代药物研究的最前沿。
【要求】掌握细胞信号转导的概念、跨膜信号转导的概念，掌握细胞信号转导的主要途径熟悉细胞信号转导障碍与疾病的关系了解细胞信号转导调控与疾病防治措施细胞信号转导系统具有调节细胞增殖、分化、代谢、适应、防御和凋亡等多方面的作用，它们的异常与疾病，如肿瘤、心血管病、糖尿病、某些神经精神性疾病以及多种遗传病的发生发展密切相关。
受体和细胞信号转导分子异常既可以作为疾病的直接原因，引起特定疾病的发生；亦可在疾病的过程中发挥作用，促进疾病的发展。
某些信号转导蛋白的基因突变或多态性虽然并不能导致疾病，但它们在决定疾病的严重程度以及疾病对药物的敏感性方面起重要作用。
细胞信号转导异常可以局限于单一成分（如特定受体）或某一环节，亦可同时或先后累及多个环节甚至多条信号转导途径，造成调节信号转导的网络失衡。
对信号转导系统与疾病关系的研究不仅有助于阐明疾病的发生发展机制，还能为新药设计和发展新的治疗方法提供思路和作用靶点。
第一节细胞信号转导系统概述生物的细胞每时每刻都在接触着来自细胞内或者细胞外的各种各样信号。
细胞通过位于胞膜或胞内的受体感受胞外信息分子的刺激，经复杂的细胞内信号转导系统的转换而影响其生物学功能，这一过程称为细胞信号转导（cell signal transduction）。
细胞信号转导异常与疾病
2.自身免疫性受体病： 因体内产生抗受体的自身抗体而引 起的疾病。分为阻断性抗体（干扰配体 与受体结合，导致细胞对配体反应性降 低）；刺激性抗体（引起细胞对配体反 应性增强）。
⑴ 重症肌无力：
重症肌无力是一种神经肌肉间传递功能障碍的自 身免疫病，主要特征为受累横纹肌稍行活动后即迅速 疲乏无力，经休息后肌力有不同程度的恢复。正常时， 当N冲动抵达N末梢时，N末梢释放乙酰胆碱（Ach）， Ach 与骨骼肌的运动终板膜表面的烟碱型乙酰胆碱 （ n-Ach ）受体结合，使受体构型改变，离子通道开 放，Na+内流，形成动作电位，肌纤维收缩。
(二 )
受体异常：
因受体的数量、结构或调节功能的变
化，使之不能介导配体在靶细胞中应有的效
应， 所引起的疾病称为受体病或受体异常。
受体的异常可表现为靶细胞对配体刺激
的反应减弱；靶细胞对配体刺激的反应过度。
二者均可导致细胞信号转导障碍，进而影响
疾病发生发展。
1．遗传性受体病: 由于编码受体的基因突变，使受 体缺失、减少或结构异常而引起的 疾病。
⑵ β3肾上腺素受体与肥胖： β3肾上腺素受体(β3 -AR) 存在于脂肪细胞上，是 参与能量代谢及脂肪分解作用的重要受体。 β3 –AR 基因定位第八号染色体上,由480个氨基酸组成。 β3 –AR主要作用:氧化分解脂肪,去除体内过多的能量,调 节机体产热（当激动剂与β3 -AR 结合→Gs →AC ↑ → cAMP↑→PKA ↑,使甘油三脂分解为脂肪酸→进一步 氧化释放能量及热量）。 发现50％以上肥胖患者有编码β3 -AR第64位密码 子发生错义变异,使TGG(色氨酸)变为CGG(精氨酸), β3 肾上腺素受体功能↓，可使体内脂肪堆积，导致肥胖。 也与糖尿病、高血压有关。
细胞信号转导与疾病发生
细胞信号转导与疾病发生细胞信号转导是生命活动中重要的一部分，它是指细胞内或细胞间分子之间通过特定的信号分子进行信息传递的过程。
这个过程包括了多种分子信号和信号转导途径，常见的有细胞膜受体、细胞核受体、细胞膜内酶、细胞核内酶等。
在正常情况下，细胞信号转导过程是高度有序而有效的。
但是，一旦这个过程出现了改变，就会导致疾病的发生。
例如，部分人类肿瘤的病因就与细胞信号转导异常相关。
下面我们将从几个方面探讨细胞信号转导与疾病发生的关系：1. 癌症与细胞信号转导的异常癌症是由于基因突变或表达异常导致细胞异常增殖而形成的一类疾病。
近年来的研究发现，癌症的发生与细胞信号转导异常密切相关。
在许多癌症细胞中，细胞信号转导异常表现为多种受体激活异常、多条信号通路可逆性失调、关键信号分子的蛋白质合成过多或破坏过快等。
此外，在某些情况下，癌症的发生也与细胞周围环境的改变有关。
例如，肿瘤相关细胞会改变细胞外基质成份，导致癌细胞生长和转移。
2. 炎症与细胞信号转导的异常炎症是身体对各种刺激的一种常见的免疫反应，而在细胞信号转导过程中，也有类似的炎症反应。
细胞信号转导途径异常可能导致繁殖、分化、生存、细胞应激等多种领域的炎症反应。
例如，在心脏疾病和神经退行性疾病等情况下，炎症可导致细胞死亡和组织损伤，而与炎症相关的信号通路可能是治疗这些疾病的重要靶点。
3. 细胞信号转导异常与药物抗性药物抗性是现代医学所面临的一个重大问题。
许多疾病在初始治疗后，会发生药物抗性，使得治疗变得无效。
细胞信号转导异常往往是药物抗性的一个重要原因。
例如，在癌症治疗中，部分肿瘤细胞会发生信号转导通路点突变，并且这些突变通常会产生细胞的治疗性抗性。
因此，在治疗药物抗性的过程中，有效地干预细胞信号转导途径是非常重要的。
4. 糖尿病与细胞信号转导的异常糖尿病是由于胰岛素作用异常导致身体糖代谢紊乱的一种疾病。
胰岛素的主要作用是通过细胞膜受体，促进细胞糖的吸收。
在糖尿病中，胰岛素受体和相关信号通路功能发生了变化，从而导致细胞无法理解胰岛素的信号。
细胞信号转导异常与疾病(ppt)
细胞信号：
• 生物细胞所接受是的信号既可以物理信号（光、 热、电流），也可以是化学信号，但是在有机 体间和细胞间的通讯中最广泛的信号是化学信 号。
• 化学信号一般通过受体起作用，故又称为配体 （ligand），从产生和作用方式来看可分为内 分泌激素、神经递质、局部化学介导因子和气 体分子等。
• 一种配体常可以有两种以上的受体。
细胞信号转导异常 与疾病(ppt)
（优选）细胞信号转导异常与 疾病
Cell signal transduction
signal
cell
Biological change
Proliferation Differentiation
Metabolism Function Stress Apoptosis
GDP
G
GTP
G
◆ G蛋白激活：GTP与Gα相结合 ◆ G蛋白失活：GTP酶水解GTP
激活态和失活态可以相互转化。
G蛋白活性的调节
受体
GDP
GDP G
G
GTP
效应蛋白 G
效应蛋白
GTP G
• G蛋白与激活态G蛋白的相互转换，在信号转 导的级联反应中起着分子开关的作用。当 GPCR被配体激活后， G 上的GDP被GTP所 取代，这是G蛋白激活的关键步骤。
oror lossdisease
第一节 细胞信号转导的概述
细胞信号转导的概念：（concept）
细胞通过位于胞膜或胞内的受体感受胞外信号分子的刺激， 经细胞内信号转导系统转换而影响其生物学功能的过程。
signal
cell
Biological change
Proliferation Differentiation
细胞信号转导与疾病之间的联系
细胞信号转导与疾病之间的联系细胞信号转导（cell signaling）是一种生物学现象，描述的是细胞间或细胞内部分子之间通过化学信号进行交流的过程。
在任何单个生物体内，至少存在数万亿个细胞。
这些细胞需要相互通信才能通过协同作用完成复杂的生理过程。
信号分子（signal molecule）扮演了细胞通信的角色。
细胞通过识别、接受和响应信号分子的变化来适应环境，维持稳态，或者对外界刺激做出反应。
通常意义下，信号通路（signaling pathway）指的是一个细胞通过一组互相关联的信号分子、受体、信号转导链、效应分子完成具体生理功能的过程。
细胞信号转导通常可以被分成三类不同的方式：通过细胞间信号（paracrine signaling）、通过接触性信号（juxtacrine signaling）和通过范围为整个体的信号（endocrine signaling）。
在绝大多数生理过程中，信号通路通常是细胞内信号传递。
这是指通过细胞膜的受体感受这种信号，并将信息传递到细胞内部。
这个过程可以通过多种信号转导机制实现，包括蛋白质磷酸化、G蛋白偶联受体根据活性变化和DNA转录文件的表达变化等。
细胞信号转导异常与病理有关系。
在某些病理过程中，细胞出现了信号传递功能障碍或异常激活。
而有些疾病状况则是基于有些细胞进行的过度或是不恰当的信号传递，导致了细胞和肿瘤疾病的发展。
一些细胞信号转导紊乱与癌症罹患的高风险性相关联。
例如，异常信号转导可能导致细胞增殖、转移和耐药之类的异常。
这是因为这些信号转导机制可以导致细胞外层上的信号感受器和内层细胞正常功能中断。
细胞增殖经过迅速增加，这个机理造就了癌症的诸多网状成分。
一些疾病，如罹患语言运动障碍症候群或是糖尿病等慢性病，都和细胞信号转导有关联。
此外，一些细胞信号转导机制还和神经退化性疾病相关。
例如，阿尔茨海默病就和β淀粉样蛋白降解异常有关系。
β淀粉样蛋白具有一定毒性，可以导致神经细胞的丧失。
细胞信号转导和人类疾病的关系
细胞信号转导和人类疾病的关系细胞信号转导是指细胞内外信息的传递过程，它是一种复杂的生物学过程，涉及到多个分子和反应路径，包括激活的受体、下游的蛋白激酶、转录因子等。
这些分子之间的相互作用构成了一条信号转导通路，最终改变了细胞的生理状态、代谢活动、基因表达等功能。
正常的信号转导通路对于生物体的发育、生长、功能维持等方面具有重要作用。
然而，一些异常的信号转导通路与疾病的产生和发展密切相关。
本文将探讨信号转导和一些常见人类疾病之间的关系。
1. 癌症癌症是一种由于复杂的环境和遗传因素引起的疾病，大多数癌症患者都有一种或多种基因突变。
这些基因突变可以影响信号传递通路中的一个或多个分子，从而导致细胞增殖、生长和存活的超过正常范围的方式。
例如，一些癌症患者中存在肿瘤抑制因子p53的突变，这导致了细胞的DNA损伤修复机制和凋亡机制的失效。
其他一些癌症患者在EGFR激酶受体和突变的Ras蛋白激酶通路中存在结构性的突变，这导致了高强度、不受外部控制的细胞生长。
因此，对于肿瘤信号通路的详细了解和一些靶向治疗的开发可以有效缓解癌症发展的影响。
2. 炎症炎症是人类疾病中最常见的一种，它不但影响了治疗，而且对个体的寿命也有一定的负面影响。
炎症通常由外部刺激，如细菌、病毒、物理创伤或化学刺激引起。
这种刺激可以引起信号转导通路中的一系列事件，包括炎性细胞的激活、炎性因子的释放、细胞因子的诱导等。
这些事件以一个正反馈的方式发展，导致了持续的炎症和组织损伤。
一些信号通路，如核因子kappa B(NF-κB)和别的转录因子的激活，可以激发炎症细胞的反应。
其他类似的通路，例如MAPK和JAK/STAT通路，也可以与炎症发生作用。
因此，对于炎症信号通路的进一步了解，了解其详细的结构及如何控制信号通路可以提供新的治疗选择，以用于控制治疗和患者恢复。
3. 糖尿病糖尿病是人类疾病中一种常见的常慢性病，大多数情况下由于胰岛素抵抗或胰岛素不足引起。
第九版病理生理学第十章细胞信号转导异常与疾病考点剖析
第九版病理生理学第十章细胞信号转导异常与疾病考点剖析内容提要：笔者以王建枝主编的病理生理学第九版教材为蓝本，结合40余年的病理生理学教学经验，编写了第九版病理生理学各章必考的考点剖析，共二十章。
本章为第十章细胞信号转导异常与疾病。
本章考点剖析有重点难点、名词解释（4）、简述题（14）、填空题（4）。
适用于本科及高职高专临床、口腔、医学、高护、助产等专业等学生学习病理生理学使用，也适用于临床执业医师、执业助理医师考试人员及研究生考试人员使用。
目录第十章细胞信号转导异常与疾病第一节概述第二节细胞信号转导异常的机制第三节细胞信号转导异常与疾病第四节细胞信号转导异常相关疾病防治的病理生理基础重点难点掌握：细胞信号转导的概念、细胞信号转导异常的发生机制。
熟悉：细胞信号转导的基本过程及调节；细胞信号转导不同环节的异常与疾病的关系。
了解：细胞信号转导调控与疾病防治的病理生理基础。
一、名词解释（4）1、细胞信号转导：是指细胞通过位于胞膜或胞内的受体感受胞外信息分子的刺激，经复杂的细胞内信号转导系统的转换而影响其生物学功能的过程。
2、G蛋白：指可与鸟嘌呤核苷酸可逆性结合的蛋白质家族3、细胞增殖周期：是指增殖细胞从上一次分裂结束到下一次分裂终了的间隔时间。
4、细胞凋亡：是指由体内外因素触发细胞内预存的死亡程序而导致的细胞死亡过程。
二、简述题（14）1、G蛋白偶联受体介导的细胞信号转导有哪些途径？答：该信号转导途径通过配体作用于G蛋白偶联受体(GPCR)实现。
GPCR配体包括多种激素(去甲肾上腺素、抗利尿激素、促甲状腺激素释放激素等)、神经递质和神经肽、趋化因子以及光、气味等，它们在细胞生长、分化、代谢和组织器官的功能调控中发挥重要作用。
此外，GPCR还介导多种药物，如B肾上腺素受体阻断剂、组胺拮抗剂、抗胆碱能药物、阿片制剂等的作用。
2、酪氨酸蛋白激酶受体介导的细胞信号转导有哪些途径？答：受体酪氨酸蛋白激酶(RPTK)配体以生长因子为代表，主要有表皮生长因子、血小板源生长因子、血管内皮细胞生长因子等，与生长、分化、免疫、肿瘤等有密切关系。
十八章细胞信号转导异常与疾病
Gs
心脏
AC， L型钙通道
升高 cAMP/PKA
Gs/Gi
心脏 血管 肺肾
同前
同前 及MAPK
β3 Gs/Gi 心脏 脂肪
AC
同前
内源性激动 剂
肾上腺素
去甲肾上腺 素
同前
同前
α1AB/ET/AT Gq/G 11
心脏 血管平滑肌
PLCβ
升高DAG/IP3 及PKC/MAPK
同前 血管紧张素 内皮素
在30%的人肿瘤组织已发现有不同性质的ras基因突变，其 中突变率较高的是Gly12、Gly13或Gln61。
例如，人膀胱癌细胞ras基因编码序列第35位G突变为C，相 应的Ras蛋白Gly12突变为缬氨酸，使其处于持续激活状态。
三、G蛋白偶联受体与遗传性疾病
疾病
信号终止缺陷 垂体和甲状腺瘤 肾上腺和卵巢肿瘤 McCune-Albright综合症 Gα缺乏或无活性
②细胞内转运障碍: 受体前体滞留在高尔基体，不能转变为 成熟的受体以及向细胞膜转运受阻，受体在内质网内被降解；
③受体与配体结合力降低 由于编码配体结合区的碱基缺失或突变，细胞膜表面的
LDLR不能与LDL结合或结合力降低； ④受体内吞缺陷
因编码受体胞浆区基因突变，与LDL结合的受体不能聚 集成簇，或不能携带LDL进入细胞；
主导的信号转变为以Gβγ的刺激作用为主导的信号。 由于吗啡受体偶联的Gas蛋白过度活化，导致AC活化所引起cAMP升高使
磷酸化状态持续,会导致蛋白激酶系统的级联活化(PKA、PKC、和GRKs等)。
吗啡受体信号系统在长期暴露于信号后有极大的可塑性。
第三节 单次跨膜受体异常与疾病
癌基因产物是该类受体介导的信号传导途径中 的重要分子。
生物化学第五节 细胞信号转导异常与疾病
第五节细胞信号转导异常与疾病2015-07-15 70969 0阐明细胞信号转导机制对于认识生命活动的本质具有重要的理论意义，同时也为医学的发展带来了新的机遇和挑战。
信号转导机制研究在医学发展中的意义主要体现在两个方面，一是对发病机制的深入认识，二是为新的诊断和治疗技术提供靶位。
目前，人们对信号转导机制及信号转导异常与疾病关系的认识还相对有限，该领域研究的不断深入将为新的诊断和治疗技术提供更多的依据。
一、信号转导异常及其与疾病的关系具有多样性细胞信号转导异常主要表现在两个方面，一是信号不能正常传递，二是信号通路异常地处于持续激活或高度激活的状态，从而导致细胞功能的异常。
引起细胞信号转导异常的原因是多种多样的，基因突变、细菌毒素、自身抗体和应激等均可导致细胞信号转导的异常。
细胞信号转导异常可以局限于单一通路，亦可同时或先后累及多条信号转导通路，造成信号转导网络失衡。
细胞信号转导异常在疾病中的作用亦表现为多样性，既可以作为疾病的直接原因，引起特定疾病的发生；亦可参与疾病的某个环节，导致特异性症状或体征的产生。
疾病时的细胞信号转导异常可涉及受体、胞内信号转导分子等多个环节。
在某些疾病，可因细胞信号转导系统的某个环节原发性损伤引起疾病的发生；而细胞信号转导系统的改变也可继发于某种疾病的病理过程，其功能紊乱又促进了疾病的进一步发展。
二、信号转导异常可发生在两个层次细胞信号转导异常的原因和机制虽然很复杂，但基本上可从两个层次来认识，即受体功能异常和细胞内信号转导分子的功能异常。
（一）受体异常激活和失能1．受体异常激活在正常情况下，受体只有在结合外源信号分子后才能激活，并向细胞内传递信号。
但基因突变可导致异常受体的产生，不依赖外源信号的存在而激活细胞内的信号通路。
如EGF受体只有在结合EGF后才能激活MAPK通路，但ERB-B癌基因表达的变异型EGF 受体则不同，该受体缺乏与配体结合的胞外区，而其胞内区则处于活性状态，因而可持续激活MAPK通路。
细胞信号传导的异常与疾病
细胞信号传导的异常与疾病细胞信号传导是细胞间信息交流的基本过程，它对维持生物体内环境稳定、调节发育和维护生命功能至关重要。
然而，当细胞信号传导发生异常时，可以导致多种疾病的发生和发展。
本文将介绍细胞信号传导异常与疾病之间的关系。
一、细胞信号传导异常的原因1. 基因突变：细胞信号传导通路中的关键基因突变可导致信号传导失调。
例如，突变后的激酶可能会过度活跃或完全失去活性，影响细胞内外信号的传递和接收。
2. 药物干扰：某些药物可与细胞信号传导通路的组成部分相互作用，干扰信号传导的正常进行。
这可能导致信号的异常过度激活或完全失去响应。
3. 长期暴露于有害环境：环境因素，例如辐射、化学物质或病原体感染，可能对细胞信号传导产生负面影响，导致异常发生。
二、细胞信号传导异常与疾病1. 癌症：细胞信号传导异常在癌症的发生和进展中起着重要作用。
癌细胞常常出现异常的信号传导通路，使其能够发展为无限增殖和抵抗凋亡的状态。
2. 免疫系统疾病：自身免疫性疾病是由细胞信号传导异常引起的。
免疫细胞的过度活跃或不足，以及异常的信号传导通路可能导致免疫系统攻击正常组织或无法有效对抗感染。
3. 神经系统疾病：神经细胞间的信号传导异常可能导致神经系统疾病，如帕金森病、阿尔茨海默病等。
这些疾病通常与神经细胞信号传导过程中的蛋白质异常或突变有关。
4. 心血管疾病：细胞信号传导异常在心血管疾病中也起着重要作用。
心肌细胞的异常信号传导可导致心律失常、心肌梗塞等疾病的发生。
三、诊断与治疗1. 诊断方法：细胞信号传导异常通常可以通过基因测序、蛋白质检测和细胞信号传导通路的功能分析来确定。
这些诊断方法可以帮助医生了解疾病的发生机制，并指导后续治疗措施的制定。
2. 治疗策略：细胞信号传导异常的治疗主要包括药物干预和基因治疗。
药物可以被设计用来激活或抑制细胞信号传导通路中的特定分子，以恢复信号的正常传导。
基因治疗可以通过修复或替换受损基因来恢复细胞信号传导通路的正常功能。
第七章+细胞信号转导异常与疾病
四,膜受体介导的信号转导通路 1,经G蛋白介导的信号转导通路 G蛋白—— 概念: G蛋白指鸟苷酸结合蛋白 (guanine nucleotide binding protein)是信号转导通 路的分子"开关" ,1971 年发现, 1980年 纯化,1994年获诺贝尔奖. 结构:单链多肽,三个亚基(α,,r), α是 功能亚基,39~45KD ,具GTPase活性, 有CTx,PTx,AC,PLC结合区. 单一亚基者称小G蛋白(P21-ras) 激活:GTP-G α是激活形式,GDP-G αr 无活性.
13
GPCR:G蛋白偶联受体,有7个跨膜段,目前是受体 中最大的超家族(人类基因组中第三大家族),包 括肽类激素受体, α,,M受体等
GPCR配体:
激素类:PTH,TRH,ADH,NA,Ach等 神经递质,神经肽,趋化因子,光,气 味 多种药物: 阻滞剂(心得安),组胺拮抗 剂(酮替芬)系统调节 信号转导蛋白表达有严格的时空性和规律性,目前研究最 多的是受体调节. 1,受体数量调节 受体下调(down regulation) 受体上调(up regulation) 高浓度 配体引起同种(自身)受体下调,异原性受 体上调,如甲状腺激素增多引起心肌1R上调. 2,受体亲合力调节-受体磷酸化\脱磷酸化,所涉及的酶有 特异(如GRKs-GPCR-P),非特异(PKA,PKC) 两 类. 减敏(desensitization) 增敏 (hypersensitivity)
细胞信号转导障碍
与
疾
病
1
蚌埠医学院病理生理学教研室
前言
细胞通过位于胞膜或胞内的 细胞通过位于胞膜或胞内的受 胞膜 离子通道,细胞黏附分子) 体(离子通道,细胞黏附分子)感 受胞外信息分子的剌激, 受胞外信息分子的剌激,并激活细 胞内信号转导通路, 胞内信号转导通路,产生生物学效 实现对生命活动的调控, 应,实现对生命活动的调控,这一 过程称为细胞信号转导.( .(cellular 过程称为细胞信号转导.( signal transduction) )
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共同结构特征是羧基端有典型的TPK结构和自身磷
酸化位点。该酶可催化自身或底物的酪氨酸磷酸 化，通过蛋白质磷酸化的级联反应传递信息，导 致生物效应。 TPK介导的信号转导分受体途径和非受体途经两大类。
人民卫生出版社 病理生理学
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（一）受体酪氨酸蛋白激酶（RPTK）途径
经Ras蛋白激活丝裂原活化蛋白激酶途径 （Ras-MAPK途径）
人民卫生出版社
病理生理学
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（二）非受体酪氨酸蛋白激酶途径
（Jak-STAT途径）
非受体TPK信号转导途径指的是：膜受体本身无 TPK活性，但膜受体的胞内区有与胞内TPK结合的
位点。
配体以细胞因子为代表，包括白介素(IL)、干扰素
(INF)、促红细胞生成素(EPO)及生长激素(GH)
等，主要参与免疫、造血和生长的调节。
概念：细胞内受体（胞浆内），本质上是配体调
控的转录因子，在胞浆内启动信号转导并影响基
因转录。
类型：
类固醇激素受体家族：糖皮质激素、盐皮质
激素、性激素受体等。
人民卫生出版社 病理生理学
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作用机制
人民卫生出版社
病理生理学
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作用机制
R-HSP + 配体→⊕R-配体 + HSP 受体二聚体→入核与HRE结合 ±靶基因转录
第三节 细胞信号转导异常与疾病
人民卫生出版社
病理生理学
51
细胞信号转导异常与疾病
疾病时细胞信号转导异常可涉及受体、胞内信号 转导分子及转录因子等多个环节
人民卫生出版社 病理生理学
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G蛋白的活性调控
G蛋白循环示意图
人民卫生出版社
G蛋白活性调节示意图
病理生理学
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G蛋白的介导途径
NE AC
membrance
γ
AdR GTP
β
α
ATP
GDP
cAMP
G protein
人民卫生出版社 病理生理学
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（一）cAMP-蛋白激酶A途径（cAMP-PKA）
cAMP对PKA的调节作用
排钠、利尿
血管舒张
PDE
细胞膜
人民卫生出版社
病理生理学
40
鸟苷酸环化酶介导的信号转导途径
2.胞质sGC受体介导的信号转导途径
VEC VSMC MC
GTP Ach→R →NOS→NO→sGC →↓← sGC← CO←HO← R←LPS cGMP ↓
L-Arg PKG Heme
内皮依赖性→调节血管紧张性←非内皮依赖性
病理生理学
37
死亡受体介导的信号转导途径
配体与死亡受体结合，介导其形成三聚体，通过 多种接头蛋白启动：
1.激活凋亡蛋白酶（caspase）引发细胞凋亡通路
2.激活核转录因子KB 启动抑制细胞凋亡通路
人民卫生出版社
病理生理学
38
死亡受体介导的信号转导途径
TNFα
membrance
TRADD FADD RIP
肉的收缩、离子的转运、代谢变化等效应
人民卫生出版社 病理生理学
12
（二）信号对靶蛋白的调节
跨膜信号转导通路还可通过对转录因子的可逆磷 酸化修饰调节转录因子的活性： （1）促进原存在于胞浆的转录因子（NF-кB等） 的激活和核转位 （2）增强核内转录因子（AP-1等）与DNA的结 合能力 （3）提高转录因子（CREB等）的转录活性，调节 基因表达，进而调节细胞的增殖、分化和凋亡等
（二）非受体酪氨酸蛋白激酶途径
（Jak-STAT途径）
GH+R→ 受体二聚化 →⊕ JAK→STAT 中酪氨酸 磷酸化 →STAT 二聚化并入核 → 与靶基因 DNA 上 游的相应序列结合→靶基因转录 信号转导和转录激活因子（STAT）
signal transducer and activator of transcription
细胞内信号转导系统的转换而影响其生物学功能
的过程。
人民卫生出版社
病理生理学
4
组 成
上游成分（受体识别）：受体或能接受信号的其 他成分
中游成分（信号传递）：细胞内信号转导通路
下游成分（细胞内效应）：通路作用的终端效应器
人民卫生出版社
病理生理学
5
基本过程
（一）信号的接受和转导 1.细胞信号 （1）按信号的性质分 1）物理信号：光、电、机械、环境应激 2）化学信号：A 体液因子 B 气味因子 C 细胞的代谢产物 D 进入体内的药物、毒物
（1）膜受体
（2）浆受体
占大多数
（3）核受体
人民卫生出版社
病理生理学
8
膜受体包括
G蛋白偶联受体家族（GPCR） 酪氨酸蛋白激酶型受体或受体酪氨酸激酶家族（RTK） 细胞因子受体超家族 丝/苏氨酸蛋白激酶型受体家族（PSTK） 死亡受体家族 离子通道型受体 鸟苷酸环化酶受体 黏附分子
人民卫生出版社 病理生理学
糖皮质激素受体信号转导通路 人民卫生出版社
性激素受体信号转导通路 病理生理学
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核受体介导的信号转导途径
概念：细胞内受体（胞核内），本质上是配体调
控的转录因子，在核内启动信号转导并影响基因
转录。
类型：
甲状腺素受体家族：甲状腺素、维生素D和
维A酸受体等。
人民卫生出版社 病理生理学
47
结 构
人民卫生出版社
家族
分类：①由α、β和γ亚单位组成的异三聚体
②小分子G蛋白（只具有G蛋白α亚基的功能）
人民卫生出版社
病理生理学
15
结 构
G蛋白偶联受体（G protein coupling receptors，GPCR）系7次跨膜受体。
人民卫生出版社
病理生理学
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G蛋白的活性调控
G蛋白通过与GTP结 合（激活态）和
（EGF）、血小板源生长因子（PDGF）、血管内
皮细胞生长因子（VEGF）等，与生长发育、分化、
免疫、肿瘤等有密切关系。
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（一）受体酪氨酸蛋白激酶（RPTK）途径
生长因子与受体结合，使受体发生二聚化后TPK激 活，激活后可自身磷酸化，磷酸化的酪氨酸可被 一类含有SH2区的蛋白质识别，通过级联反应向细 胞内进行信号转导。
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（三）信号的终止
受体与配体的分离 受体的下调（受体数量↓）：膜受体的内化降解
受体的减敏（受体亲和性↓）：膜受体的脱磷酸
化（蛋白磷酸酶作用）
G蛋白的失活：GTP酶的水解
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G蛋白偶联受体介导的信号转导途径
G蛋白的概述 概念：指可与鸟嘌呤核苷酸可逆性结合的蛋白质
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细胞信号转导过程
是由细一系列信号转导蛋白的构象、活性或功能 变化来实现的，信号转导蛋白通常具有活性和非
活性形式，控制信号转导蛋白活性的方式有：
通过配体调节
通过G蛋白调节
通过可逆磷酸化调节
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（二）信号对靶蛋白的调节
信号转导通路对靶蛋白调节的最重要的方式是 可逆性的磷酸化调节 1.经可逆磷酸化快速调节效应蛋白活性
经PLCγ激活蛋白激酶C途径
（PLCγ-PKC途径）
经磷脂酰肌醇3激酶激活蛋白激酶B途径
（PI-3K-PKB途径）
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（一）受体酪氨酸蛋白激酶（RPTK）途径
RPTK是由50多种受体组成的超家族，其共同的结 构特征是单次跨膜受体，胞内区含有TPK。
配体以生长因子为代表，主要有表皮生长因子
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简言之
GTP 胞浆可溶性 NO --→⊕GC ----→ 膜颗粒性 ←--- ⊕GC ←-- R+细胞因子
cGMP↑→⊕PKG
↓ 靶蛋白磷酸化
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黏附分子介导的信号转导途径
整合素介导的信号转导通路示意图
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浆受体介导的信号转导途径
2.经调控基因表达产生较为缓慢的生物效应
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（二）信号对靶蛋白的调节
信号转导通路中激活的蛋白激酶（如PKA、PKC、 MAPK家族成员等）或磷酸酶能通过对各种效应蛋
白（如代谢酶、离子通道、离子泵、运输蛋白、
骨架蛋白等）进行可逆的磷酸化修饰，快速调节
它们的活性和功能，导致神经的兴奋和抑制、肌
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（二）非受体酪氨酸蛋白激酶途径
（Jak-STAT途径）
非受体TPK的调节机制差异较大，JAK激酶是起重 要作用的非受体酪氨酸蛋白激酶之一。
JAK激酶家族包括JAK1、JAK2、JAK3和TYK2。
以下以生长激素,干扰素为例说明信号转导途径：
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① 激活caspases 家族蛋白酶(凋亡 酶),引发细胞凋亡 通路
② 激活核转录因 子KB(NF-KB),启动 使细胞免于凋亡的 通路
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DED
TRAF2
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②
鸟苷酸环化酶介导的信号转导途径
1.胞膜GC受体介导的信号转导途径
ANP BNP
GC
GTP cGMP
离子通道 PKG
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丝/苏氨酸蛋白激酶介导的信号转导途径
细胞膜
TGFβ→ Ser/ThrPKRⅡ→ Ser/ThrPKRⅠ
(PSTKⅡ)↘↙ ↓ຫໍສະໝຸດ (PSTKⅠ)细胞质