细胞信号转导与相关疾病

关于细胞信号转导与相关疾病细胞转导与相关疾病第2页,共23页，2024年2月25日，星期天什么是细胞信号转导？细胞信号转导是指细胞通过胞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转换，从而影响细胞生物学功能的过程。第3页,共23页，2024年2月25日，星期天受体包括：膜受体和胞内受体膜受体（占受体的大多数）

1．环状受体(离子通道型受体)

多为神经递质受体,受体分子构成离子通道。受体与信号分子结合后变构，导致通道开放或关闭。引起迅速短暂的效应。

2．蛇型受体

7次跨膜α-螺旋受体，有100多种，都是单条多肽链糖蛋白，如G蛋白偶联型受体。

3．单跨膜α-螺旋受体包括酪氨酸蛋白激酶型受体和非酪氨酸蛋白激酶型受体。第4页,共23页，2024年2月25日，星期天细胞信号转导第5页,共23页，2024年2月25日，星期天胞内受体（主要是核受体）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，可结合DNA顺式作用元件，活化基因转录及表达。包括类固醇激素受体、甲状腺激素受体等。胞内受体都是单链蛋白，有4个结构区：①高度可变区②DNA结合区③激素结合区④绞链区。

第6页,共23页，2024年2月25日，星期天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、电信号、机械信号等。化学信号：又被称为配体，可分为：①疏水性的类固醇激素为代表，它们以单纯扩散方式透过细胞膜，与胞内受体结合。②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，再经跨膜的和细胞内的信号转导而产生生物学效应。第7页,共23页，2024年2月25日，星期天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第8页,共23页，2024年2月25日，星期天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变，从而实现神经信号的快速跨膜转导。第9页,共23页，2024年2月25日，星期天G蛋白偶联受体介导的信号转导也称为：促代谢型受体主要信号蛋白：配体——受体——G蛋白——G蛋白效应器——第二信使——功能效应特征：饱和性特异性可逆性CAMP：第二信使第10页,共23页，2024年2月25日，星期天第11页,共23页，2024年2月25日，星期天酶连型受体介导的信号传导也称为：受体酪氨酸激酶能与受体结合而完成信号传导的细胞外分子主要是各种生长因子。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酶的活化，继而触发各种信号蛋白沿不同的路径的信号转导。第12页,共23页，2024年2月25日，星期天受体异常与疾病

因受体的数量、结构或调节功能变化，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。受体异常可以表现为：

1、受体下调或减敏,前者指受体数量减少，后者指靶细胞对配体刺激的反应性减弱或消失。

2、受体上调或增敏，使靶细胞对配体的刺激反应过度，二者均可导致细胞信号转导障碍，进而影响疾病的发生和发展。第13页,共23页，2024年2月25日，星期天

1．信息分子异常指细胞信息分子过量或不足。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不足，引起高血糖。2．受体信号转导异常指受体的数量、结构或调节功能改变，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受体合成减少或结构异常，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的反应性降低，对水的重吸收降低，引起尿崩症。第14页,共23页，2024年2月25日，星期天

3．G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）的反应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，任一环节异常均可通过级联反应引起疾病。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，通过下游的信号转导途径引起组织损伤。第15页,共23页，2024年2月25日，星期天

5．多个环节细胞信号转导异常在疾病的发生和发展过程中，可涉及多个信息分子影响多个信号转导途径，导致复杂的网络调节失衡。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应同一刺激作用于不同的受体，从而引起不同的反应。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奋，若作用于α受体，则引起动脉收缩表现为冷休克;若交感神经兴奋激活β受体，使动、静脉短路开放，则表现为暖休克。第16页,共23页，2024年2月25日，星期天

7．不同刺激引起相同的病理反应不同的信号途径之间存在广泛交叉，不同刺激常可引起相同的病理反应或疾病。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，神经体液调节产生的去甲肾上腺素、血管紧张素等，可通过不同的信号转导蛋白的传递，最终引起相同的病理反应—心肌肥大。第17页,共23页，2024年2月25日，星期天第18页,共23页，2024年2月25日，星期天第19页,共23页，2024年2月25日，星期天第20页,共23页，2024年2月25日，星期天细胞信号转导异常性疾病防治的病理生理学基础

1．调整细胞外信息分子的水平如帕金森病患者的脑中多巴胺浓度降低，通过补充其前体L-多巴,可起到一定的疗效。

2．调节受体的结构和功能针对受体的过度激活或不足，可分别采用受体抑制剂或受体激动剂达到治疗目的。

3．调节细胞内信使分子或信号转导蛋白目前临床应用较多的有调节胞内钙浓度的钙通道阻滞剂，维持细胞cAMP浓度的β受体阻滞剂和cAMP磷酸二酯酶抑制剂。

4．调节核转录因子的水平如NF-κB的激活是炎症反应的关键环节，早期应用抑制NF-κB活化的药物，对控制一