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文档简介
1、什么是细胞信号转导? 细胞信号转导是指细胞经过胞细胞信号转导是指细胞经过胞膜或胞内受体感受某些信号的膜或胞内受体感受某些信号的刺激,经细胞内信号转导系统刺激,经细胞内信号转导系统转换,从而影响细胞生物学功转换,从而影响细胞生物学功能的过程。能的过程。受体包括:膜受体和胞内受体受体包括:膜受体和胞内受体 膜受体膜受体 占受体的大多数占受体的大多数 1环状受体环状受体(离子通道型受体离子通道型受体) 多多为神经递质受体为神经递质受体,受体分子构成离子通受体分子构成离子通道。受体与信号分子结合后变构道。受体与信号分子结合后变构 ,导,导致通道开放或封锁。引起迅速短暂的致通道开放或封锁。引起迅速短暂的
2、效应。效应。 2蛇型受体蛇型受体 7次跨膜次跨膜-螺旋受体,螺旋受体,有有100多种,都是单条多肽链糖蛋白,多种,都是单条多肽链糖蛋白,如如G蛋白偶联型受体。蛋白偶联型受体。 3单跨膜单跨膜-螺旋受体螺旋受体 包括酪氨酸包括酪氨酸蛋白激酶型受体和非酪氨酸蛋白激酶蛋白激酶型受体和非酪氨酸蛋白激酶型受体。型受体。 细胞信号转导 胞内受体主要是核受体胞内受体主要是核受体 位于胞液或胞核,结合信号分子位于胞液或胞核,结合信号分子后,受体表现为反式作用因子,可结后,受体表现为反式作用因子,可结合合DNA顺式作用元件,活化基因转录顺式作用元件,活化基因转录及表达。包括类固醇激素受体、甲状及表达。包括类固醇
3、激素受体、甲状腺激素受体等。胞内受体都是单链蛋腺激素受体等。胞内受体都是单链蛋白,有白,有4个构造区:高度可变区个构造区:高度可变区 DNA结合区结合区 激素结合区激素结合区 绞链区。绞链区。 信号包括化学信号和物理信号信号包括化学信号和物理信号 物理信号:包括射线、紫外线、光信号、物理信号:包括射线、紫外线、光信号、电信号、机械信号等。电信号、机械信号等。 化学信号:又被称为配体,可分为化学信号:又被称为配体,可分为 : 疏水性的类固醇激素为代表,它们以疏水性的类固醇激素为代表,它们以单纯分散方式透过细胞膜,与胞内受体结单纯分散方式透过细胞膜,与胞内受体结合。合。 亲水性分子的信号物质,其数
4、量较大,亲水性分子的信号物质,其数量较大,首先作用于质膜的受体,再经跨膜的和细首先作用于质膜的受体,再经跨膜的和细胞内的信号转导而产生生物学效应。胞内的信号转导而产生生物学效应。细胞信号转导的途径细胞信号转导的途径 离子通道型受体介导的信号传导 G蛋白偶联受体介导的信号传导 酶连型受体介导的信号传导离子通道型受体介导的信号转导离子通道型受体介导的信号转导 也称为:递质促离子型受体也称为:递质促离子型受体 这类受体与神经递质结合后,引这类受体与神经递质结合后,引起突触后离子通道的快速开放和起突触后离子通道的快速开放和离子的跨膜流动,导致突触后神离子的跨膜流动,导致突触后神经元或效应器细胞膜电位改
5、动,经元或效应器细胞膜电位改动,从而实现神经信号的快速跨膜转从而实现神经信号的快速跨膜转导。导。G蛋白偶联受体介导的信号转导蛋白偶联受体介导的信号转导 也称为:促代谢型受体也称为:促代谢型受体 主要信号蛋白:主要信号蛋白: 配体配体受体受体G蛋白蛋白G蛋白效应蛋白效应器器第二信使第二信使功能效应功能效应 特征:饱和性特征:饱和性 特异性特异性 可逆性可逆性 CAMP:第二信使:第二信使酶连型受体介导的信号传导酶连型受体介导的信号传导 也称为:受体酪氨酸激酶也称为:受体酪氨酸激酶 能与受体结合而完成信号传导的细胞能与受体结合而完成信号传导的细胞外分子主要是各种生长因子。外分子主要是各种生长因子。
6、 当受体的细胞外部分与配体结合后便当受体的细胞外部分与配体结合后便可引起受体分子胞质侧部分酪氨酸激可引起受体分子胞质侧部分酪氨酸激酶的活化,继而触发各种信号蛋白沿酶的活化,继而触发各种信号蛋白沿不同的途径的信号转导。不同的途径的信号转导。受体异常与疾病受体异常与疾病 因受体的数量、构造或调理功能变化,使因受体的数量、构造或调理功能变化,使之不能介导配体在靶细胞中应有的效应所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。引起的疾病称为受体病。 受体异常可以表现为:受体异常可以表现为: 1、受体下调或减敏、受体下调或减敏,前者指受体数量减少,前者指受体数量减少,后者指靶细胞对配体刺激的
7、反响性减弱或后者指靶细胞对配体刺激的反响性减弱或消逝。消逝。 2、受体上调或增敏,使靶细胞对配体的、受体上调或增敏,使靶细胞对配体的刺激反响过度,二者均可导致细胞信号转刺激反响过度,二者均可导致细胞信号转导妨碍,进而影响疾病的发生和开展。导妨碍,进而影响疾病的发生和开展。 1信息分子异常 指细胞信息分子过量或缺乏。如胰岛素生成减少,体内产生抗胰岛素抗体或胰岛素拮抗因子等,均可导致胰岛素的相对或绝对缺乏,引起高血糖 。 2受体信号转导异常 指受体的数量、构造或调理功能改动,使其不能正确介导信息分子信号的病理过程。原发性受体信号转导异常,如家族性肾性尿崩症是ADH受体基因突变导致ADH受体合成减少
8、或构造异常,使ADH对肾小管和集合管上皮细胞的刺激作用减弱或上皮细胞膜对ADH的反响性降低,对水的重吸收降低,引起尿崩症 。 3G蛋白信号转导异常 如假性甲状旁腺机能减退症PHP是由于靶器官对甲状旁腺激素PTH的反响性降低而引起的遗传性疾病。 4细胞内信号的转导异常 细胞内信号转导涉及大量信号分子和信号蛋白,任一环节异常均可经过级联反响引起疾病。如Ca2+是细胞内重要的信使分子之一。在组织缺血-再灌注损伤过程中,胞浆Ca2+浓度升高,经过下游的信号转导途径引起组织损伤。 5多个环节细胞信号转导异常多个环节细胞信号转导异常 在疾病的在疾病的发生和开展过程中,可涉及多个信息分子发生和开展过程中,可
9、涉及多个信息分子影响多个信号转导途径,导致复杂的网络影响多个信号转导途径,导致复杂的网络调理失衡。引起非胰岛素依赖性糖尿病。调理失衡。引起非胰岛素依赖性糖尿病。 6同一刺激引起不同的病理反响同一刺激引起不同的病理反响 同一同一刺激作用于不同的受体,从而引起不同的刺激作用于不同的受体,从而引起不同的反响。例如感染性休克发病过程中,在同反响。例如感染性休克发病过程中,在同一刺激源内毒素作用下使交感神经兴一刺激源内毒素作用下使交感神经兴奋,假设作用于奋,假设作用于受体,那么引起动脉收缩受体,那么引起动脉收缩表现为冷休克表现为冷休克; 假设交感神经兴奋激活假设交感神经兴奋激活受受体,使动、静脉短路开放
10、,那么表现为暖体,使动、静脉短路开放,那么表现为暖休克。休克。 7不同刺激引起一样的病理反响 不同的信号途径之间存在广泛交叉,不同刺激常可引起一样的病理反响或疾病。例如心肌肥大的发病过程中,心肌负荷过重引起的机械刺激,神经体液调理产生的去甲肾上腺素、血管紧张素等,可经过不同的信号转导蛋白的传送,最终引起一样的病理反响心肌肥大 。分类分类 累及的受体累及的受体主要临床特征主要临床特征 遗传性受体病遗传性受体病 膜受体异常膜受体异常 家族性高胆固醇家族性高胆固醇血症血症 LDL受体受体 血浆血浆LDL升高,动升高,动脉粥样硬化脉粥样硬化 家族性肾性尿崩症家族性肾性尿崩症 ADH V2型受型受体体
11、性发病,多尿、口性发病,多尿、口渴和多饮渴和多饮 视网膜色素变性视网膜色素变性 视紫质视紫质 进展性视力减退进展性视力减退 遗传性色盲遗传性色盲 视锥细胞视视锥细胞视蛋白蛋白 色觉异常色觉异常 严重结合免疫缺陷严重结合免疫缺陷症症 IL-2受体受体链链 T细胞减少或缺失,细胞减少或缺失,反复感染反复感染 II型糖尿病型糖尿病 胰岛素受体胰岛素受体 高血糖高血糖,血浆胰岛血浆胰岛素正常或升高素正常或升高 核受体异常核受体异常 ccc 雄激素抵抗综雄激素抵抗综合征合征 雄激素受体雄激素受体 不育症,睾丸不育症,睾丸女性化女性化 维生素维生素D抵抗性抵抗性佝偻病佝偻病 维生素维生素D受体受体 佝偻病
12、性骨损佝偻病性骨损害秃发,继发害秃发,继发性甲状旁腺素性甲状旁腺素增高增高 甲状腺素抵抗综甲状腺素抵抗综合征合征 甲状腺素受体甲状腺素受体 甲状腺功能减甲状腺功能减退,生长缓慢退,生长缓慢 雌激素抵抗综雌激素抵抗综合征合征 雌激素受体雌激素受体 骨质疏松,不骨质疏松,不孕症孕症 糖皮质激素抵糖皮质激素抵抗综合征抗综合征 糖皮质激素受体糖皮质激素受体 多毛症多毛症,性早熟性早熟,低肾素性高血低肾素性高血压压 本身免疫性受体本身免疫性受体病病 重症肌无力重症肌无力 Ach受体受体 活动后肌无力活动后肌无力 本身免疫性甲本身免疫性甲状腺病状腺病 刺激性刺激性TSH受体受体抑制性抑制性TSH受体受体
13、甲亢和甲状腺肿甲亢和甲状腺肿大大甲状腺功能减退甲状腺功能减退 II型糖尿病型糖尿病 胰岛素受体胰岛素受体 高血糖,血浆胰高血糖,血浆胰岛素正常或升高岛素正常或升高 艾迪生病艾迪生病 ACTH受体受体 色素冷静,乏力,色素冷静,乏力,血压低血压低 继发性受体异继发性受体异常常 心力衰竭心力衰竭 肾上腺素能受体肾上腺素能受体 心肌收缩力降低心肌收缩力降低 帕金森病帕金森病 多巴胺受体多巴胺受体 肌张力增高或强肌张力增高或强直生硬直生硬 细胞信号转导异常性疾病防治的病细胞信号转导异常性疾病防治的病理生理学根底理生理学根底 1调整细胞外信息分子的程度 如帕金森病患者的脑中多巴胺浓度降低,经过补充其前体L-多巴,可起到一定的疗效。 2调理
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