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❖ 信号转导 ❖ 细胞周期调控
信号转导 signal transduction
生物体的生长发育主要受遗传信息及环境变化信息的 调节控制。
单细胞生物与外环境直接交换信息。 多细胞生物依赖细胞间的信号传递（转导）而使之联
系成为整体。 细胞间的信号转导形成细胞间的信息流，是生命现象
的基本特征之一。 细胞信号转导异常将会导致疾病的发生。
（1）激素（hormone）
又称内分泌信号(endocrine signal) ➢通过血液循环到达靶细胞 ； ➢大多数作用时间较长，作用范围弥散; ➢引起的生物学效应缓慢持久。
➢含氮激素：
生长激素、催乳激素、 胰岛素、促甲状腺素释放激素、 肾上腺素、去甲肾上腺素、 T3、T4等
➢类固醇激素：
性激素、皮质醇、醛固酮等
非经典第二信使： NO、CO、ROS（reactive oxygen
species）活性氧)、AA(arachidonicacid 花生 四烯酸) 信号蛋白分子：
Ras、Jak、Raf等。
※第三信使（the third messenger）
第三信使又称DNA结合蛋白，是指负责细胞核
内外信息传递的物质，为一类可与靶基因特异序列相 结合的核蛋白，能调节基因的转录水平，发挥转录因 子或转录调节因子的作用。
细胞内信号分子通常是在细胞间信号分子的指导下产 生，通过改变细胞内酶的活性、开启关闭细胞膜离子通道、 调节细胞核内基因的转录等，最后调节细胞内代谢，控制 细胞的生长、繁殖和分化。
相对于细胞间的第一信使而言，细胞内信号分子一般称为 第二信使（the second messenger）。
经典第二信使： cAMP、cGMP、DAG、IP3、 Ca2+
➢ 大多存在于神经内分泌组织、腺体组织和胚胎组织中。 ➢ 主要是指具有较专一的调节细胞生长、分化的多肽类物质。 ➢ 作用时间可持续数天，作用距离短，通常影响邻接细胞的
生长和功能。 ➢ 生长因子主要有EGF、NGF、VEGF、PDGF、FGF、TGF-
α等。
（5）细胞因子（cytokines）
➢ 主要由活化的免疫细胞和某些间质细胞所合成、分泌的一 类低分子量可溶性糖蛋白或多肽。
结构：由结合于质膜的蛋白质形成的“连接子” （connexon）结构组成。
功能： ➢ 代谢偶联：分子量为1.5kD以下的水溶性小分子代谢
物和信号分子可通过连接子的亲水性通道(1.5nm)， 由一个细胞进入相邻的另一个细胞，从而快速和可逆 地促进相邻细胞对外界信号的协同反应。 ➢ 电偶联：无须依赖神经递质或信息物质即可将一些细 胞的电兴奋活动传递到相邻的细胞。 ➢ 参与细胞分化：胚胎发育的早期，细胞间通过间隙连 接相互协调发育和分化。
➢他们可在神经细胞之间传递信号，也可作为内分泌 激素在体内起作用。
（3）局部化学介质（local chemical transmitter）
又称旁分泌信号(paracrine signal
➢不进入血循环，通过扩散作用到达附近的靶细胞。 ➢一般作用时间较短，如组胺、生长抑素、前列腺素等。
（4）生长因子（growth factor）
➢ 细胞因子可以旁分泌、自分泌或内分泌的方式发挥作用。 ➢ 一般具有调节细胞生长、分化成熟、调节免疫应答、参与
炎症反应、促进伤口愈合和参与肿瘤消长等功能。 ➢ 根据功能分类：白细胞介素（interleumine，IL）、干扰
素（inter-feron，IFN）、肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）、趋化因子（chemokine）、 克隆刺激因子（clone stimulating factor，CSF）、 TGF-β等。
（一）信号分子（signal molecule）
生物细胞所接受的信号既可以是物理信号（光、 热、电流），也可以是化学信号，但在有机体间和细 胞间的通讯中最广泛的信号是化学信号。
根据其作用方式可分为细胞间通讯的信号分子和细 胞内通讯的信号分子。
1. 细胞间信号分子(extracellular signal molecules)
内容介绍
➢ 细胞信号转导的物质基础 ➢ G蛋白偶联受体介导的信号转导 ➢ 酶偶联受体介导的信号转导 ➢ 细胞内受体介导的信号转导 ➢ 信号转导过程的基本规律 ➢ 信号转导研究在医学中的意义
一、细胞信号转导的物质基础
（一）信号分子 （二）受体 （三）G蛋白 （四）蛋白激酶与蛋白磷酸酶 （五）蛋白质相互作用结构域
（6）气体信号分子等（NO、CO、H２S）
NO参与多种生理过程，如平滑肌松弛、神经元通讯、 免疫调节和细胞凋亡等。
H2N
+
NH2
NH
NO合酶
H2N O NH
＋ NOwk.baidu.com
+
H2N
COO-
精氨酸
+
H2N COO-
胍氨酸
（7）代谢物、光子、离子、药物等
2.细胞内信号分子（intracellular signal molecules）
细胞间信号分子是内外环境变化的产物，是细胞 对环境刺激的直接反应，也是调节细胞代谢和功能的 首要的信号分子，因此，一般将细胞间信号分子称为 第一信使（the first messenger）。
根据产生和作用方式不同，可分为激素、神经递质 和神经肽、局部化学介质、生长因子、细胞因子、气 体信号分子等。
如立早基因(immediate-early gene)的编码蛋 白质 。
3.细胞间通讯的类型
细胞通讯（cellular communication）: 指 多细胞生物细胞与细胞之间的识别、联络及相互 作用过程，这个过程是通过各种信号分子的作用 而实现的。
（1）间隙连接通讯（gap junction）
（2）神经递质（neurotransmitter）与 神经肽（neuropeptide）
又称突触分泌信号(synaptic signal)
➢神经递质：分子小、作用快，作用范围集中准确， 引起的生物学效应短暂。如乙酰胆碱、γ-氨基丁 酸、甘氨酸、去甲肾上腺素、5-羟色胺
➢神经肽：分子相对较大、作用较缓，作用持续时间 长。如：脑啡肽、P物质
（2）表面接触通讯
指细胞通过其表面结合的信号分子与另一细胞表面的信号 分子选择性地相互作用，最终产生细胞应答的过程。
信号转导 signal transduction
生物体的生长发育主要受遗传信息及环境变化信息的 调节控制。
单细胞生物与外环境直接交换信息。 多细胞生物依赖细胞间的信号传递（转导）而使之联
系成为整体。 细胞间的信号转导形成细胞间的信息流，是生命现象
的基本特征之一。 细胞信号转导异常将会导致疾病的发生。
（1）激素（hormone）
又称内分泌信号(endocrine signal) ➢通过血液循环到达靶细胞 ； ➢大多数作用时间较长，作用范围弥散; ➢引起的生物学效应缓慢持久。
➢含氮激素：
生长激素、催乳激素、 胰岛素、促甲状腺素释放激素、 肾上腺素、去甲肾上腺素、 T3、T4等
➢类固醇激素：
性激素、皮质醇、醛固酮等
非经典第二信使： NO、CO、ROS（reactive oxygen
species）活性氧)、AA(arachidonicacid 花生 四烯酸) 信号蛋白分子：
Ras、Jak、Raf等。
※第三信使（the third messenger）
第三信使又称DNA结合蛋白，是指负责细胞核
内外信息传递的物质，为一类可与靶基因特异序列相 结合的核蛋白，能调节基因的转录水平，发挥转录因 子或转录调节因子的作用。
细胞内信号分子通常是在细胞间信号分子的指导下产 生，通过改变细胞内酶的活性、开启关闭细胞膜离子通道、 调节细胞核内基因的转录等，最后调节细胞内代谢，控制 细胞的生长、繁殖和分化。
相对于细胞间的第一信使而言，细胞内信号分子一般称为 第二信使（the second messenger）。
经典第二信使： cAMP、cGMP、DAG、IP3、 Ca2+
➢ 大多存在于神经内分泌组织、腺体组织和胚胎组织中。 ➢ 主要是指具有较专一的调节细胞生长、分化的多肽类物质。 ➢ 作用时间可持续数天，作用距离短，通常影响邻接细胞的
生长和功能。 ➢ 生长因子主要有EGF、NGF、VEGF、PDGF、FGF、TGF-
α等。
（5）细胞因子（cytokines）
➢ 主要由活化的免疫细胞和某些间质细胞所合成、分泌的一 类低分子量可溶性糖蛋白或多肽。
结构：由结合于质膜的蛋白质形成的“连接子” （connexon）结构组成。
功能： ➢ 代谢偶联：分子量为1.5kD以下的水溶性小分子代谢
物和信号分子可通过连接子的亲水性通道(1.5nm)， 由一个细胞进入相邻的另一个细胞，从而快速和可逆 地促进相邻细胞对外界信号的协同反应。 ➢ 电偶联：无须依赖神经递质或信息物质即可将一些细 胞的电兴奋活动传递到相邻的细胞。 ➢ 参与细胞分化：胚胎发育的早期，细胞间通过间隙连 接相互协调发育和分化。
➢他们可在神经细胞之间传递信号，也可作为内分泌 激素在体内起作用。
（3）局部化学介质（local chemical transmitter）
又称旁分泌信号(paracrine signal
➢不进入血循环，通过扩散作用到达附近的靶细胞。 ➢一般作用时间较短，如组胺、生长抑素、前列腺素等。
（4）生长因子（growth factor）
➢ 细胞因子可以旁分泌、自分泌或内分泌的方式发挥作用。 ➢ 一般具有调节细胞生长、分化成熟、调节免疫应答、参与
炎症反应、促进伤口愈合和参与肿瘤消长等功能。 ➢ 根据功能分类：白细胞介素（interleumine，IL）、干扰
素（inter-feron，IFN）、肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）、趋化因子（chemokine）、 克隆刺激因子（clone stimulating factor，CSF）、 TGF-β等。
（一）信号分子（signal molecule）
生物细胞所接受的信号既可以是物理信号（光、 热、电流），也可以是化学信号，但在有机体间和细 胞间的通讯中最广泛的信号是化学信号。
根据其作用方式可分为细胞间通讯的信号分子和细 胞内通讯的信号分子。
1. 细胞间信号分子(extracellular signal molecules)
内容介绍
➢ 细胞信号转导的物质基础 ➢ G蛋白偶联受体介导的信号转导 ➢ 酶偶联受体介导的信号转导 ➢ 细胞内受体介导的信号转导 ➢ 信号转导过程的基本规律 ➢ 信号转导研究在医学中的意义
一、细胞信号转导的物质基础
（一）信号分子 （二）受体 （三）G蛋白 （四）蛋白激酶与蛋白磷酸酶 （五）蛋白质相互作用结构域
（6）气体信号分子等（NO、CO、H２S）
NO参与多种生理过程，如平滑肌松弛、神经元通讯、 免疫调节和细胞凋亡等。
H2N
+
NH2
NH
NO合酶
H2N O NH
＋ NOwk.baidu.com
+
H2N
COO-
精氨酸
+
H2N COO-
胍氨酸
（7）代谢物、光子、离子、药物等
2.细胞内信号分子（intracellular signal molecules）
细胞间信号分子是内外环境变化的产物，是细胞 对环境刺激的直接反应，也是调节细胞代谢和功能的 首要的信号分子，因此，一般将细胞间信号分子称为 第一信使（the first messenger）。
根据产生和作用方式不同，可分为激素、神经递质 和神经肽、局部化学介质、生长因子、细胞因子、气 体信号分子等。
如立早基因(immediate-early gene)的编码蛋 白质 。
3.细胞间通讯的类型
细胞通讯（cellular communication）: 指 多细胞生物细胞与细胞之间的识别、联络及相互 作用过程，这个过程是通过各种信号分子的作用 而实现的。
（1）间隙连接通讯（gap junction）
（2）神经递质（neurotransmitter）与 神经肽（neuropeptide）
又称突触分泌信号(synaptic signal)
➢神经递质：分子小、作用快，作用范围集中准确， 引起的生物学效应短暂。如乙酰胆碱、γ-氨基丁 酸、甘氨酸、去甲肾上腺素、5-羟色胺
➢神经肽：分子相对较大、作用较缓，作用持续时间 长。如：脑啡肽、P物质
（2）表面接触通讯
指细胞通过其表面结合的信号分子与另一细胞表面的信号 分子选择性地相互作用，最终产生细胞应答的过程。