第七章 细胞通讯和信息传导

第一节 概述一、信息

通讯技术是当代技术发展的重要前沿之一。人类已进入信息时代。所谓信息：是生物或具有自动控制的系统通过感觉器官或相应的设备与外界交换的一切内容。它是高技术的前导（信息技术以微电子为基础，包括通讯、自动化、微电子、光电子、光导、计算机和人工智能技术）。

二、信息的重要性 掌握了信息的意义是十分重要的，如： （一）竞争的胜负在很大程度上取决于信息的掌握； （二）生产者掌握了市场信息；就可优质价廉占领市场，战胜竞争对手； （三）投资者掌握了股票（期货）利率的走向，就会获取高额利润； （四）指挥员掌握了战地地形、气象、敌我双方的态势，就会克敌制胜； （五）考生们掌握了信息，就会金榜题名； （六）高等生物掌握了信息，就会迅速准确的对周围环境作出反应。反之，如果不掌握信息或依赖错误信息，就会导致失败、灾难性失败。（信息、情报与知识，英文写法一样“ information”, 但中文解释不一样。情报是准备传逆发生效用的知识，最有生气的知识（情报）知识信息，情报处于核心地位。）

三、国家对信息通讯的重视和我们讨论的主要内容 在信息与通讯方面，发达国家均投以巨资使经 济高速运转获取高效益，如： 美国的信息高速公路——光纤信息网 日本研究信息流通的新干线网 通讯建设先行、是我国四化建设的战略重点之一，所以人们称现代的通讯网络——人类社会的神经系统。但是，我们不讨论这些问题，我们主要讨论： 1. 细胞通讯的分子基础； 2. 信息传递中信息分子结构与功能及其调节； 3. 细胞识别与信息传递障碍。

四、细胞间的信息传递性是维持机体正常机能的基本机制之一 细胞是生物体结构和功能单位，是生命活动的基本单位，生命活动绝大部分生化反应是在胞内进行的。大约在 15亿年以前，结构简单的原核细胞（ procaretic cell ）演化成结构复杂的真核 C （ Encaryatic cell) ，以多个真核 C 为基础构成了高等的、复杂的、多细胞的生物有机体。多细胞生物学特点是细胞产生了特化，同时又能协作，使众多细胞联合成一个协调的整体。多细胞机体内细胞间的信息传递是维持机体正常机能的基本生物学机制之一。 高等生化清楚可辨的特化 C 200多种，这些特化细胞具有很多微细差异构成了不同的 C 系统，在所有系统中有 2个系统： IS （免疫细胞系统）和 N

S （神经系统）。

五、特化了的细胞的协作和协调 这些特化了的细胞怎样协作和协调呢？请看下列（一） IS 具有化学识别能力，能够识别“异己”，消灭其致病作用，当

侵入体内，辅佐C提呈 激活

消灭致病作用。 ICC （免疫活

性细胞）吞噬病毒、细菌，首先涉及到识别异己的能力，如何识别并把信息传递给其它 ICC ，这就涉及细胞通讯和信息传递问题。

（二） NS其功能是传递兴奋，它迅速将感受器 CNS ，使多细胞高等生物适应周围环境，且使 C各部分协调一致。这种 IS 识别“异己”到消灭“异己”， NC 传递“兴奋”都属细胞通讯和信息传递范畴。

病毒 TDAg

TiAgTC BC

介导细胞免疫应答（ CML ）介导细胞体液免疫应答（ Ig)

细菌

六、人体通讯的三大干线和两类信息物质及三种传递方式 假若大脑是人的通讯总站，人的细胞通讯和信息传递至少有 3 大干线： （一）“硬线”NS

（二）“软线” IS

（三）经络系统。 目前，了解比较深入的细胞外信息物质有两大类，一类是甾体激素，它们可以通过膜脂双层，自由进入细胞与胞浆或核内相应受体反应，从而影响基因活动。另一类包括蛋白质、多肽、生物胺等其它小分子，它们共同特点是不能通过脂双层，其信息传递方式有如下几种。 （一）简单直接摄入，如 Na+ 、 K+ 、 ATP酶转运细胞内 Na+ 、 K+ 可视为特殊信息物质、影响细胞内代谢过程。 （二）与载体蛋白结合后进入细胞、如 VitB12 和胆固醇。 （三）通过受体跨膜信息传递。 本章进述将要涉及到这 3种方式。

七、细胞通讯和信息传递 细胞通讯——生物体内 C 与 C 之间的联络、

识别以及相互作用称 C 通讯。 信息传递——通过受体将外来信号刺激传至

胞内，产生一系列新的信息分子和有规律的生化级联反应，最终对 C 和整个生物体的生理功能进行调控的过程，称为受体介导的信息传递（机制）。

第一节 细通讯的分子基础

信息分子—— 1种 C 释放一种物质传给靶 C 发挥作用，该物质称之。

信息分子（引起靶 C 应答反应）作用 6个步骤：1. 信息 C合成信息分子；2. 信息 C 释放信息分子；3. 信息分子弥散或血运至靶 C ；4. 信息分子同靶 C特异性结合；5. 信息分子通过膜 R 传至胞内（其它 Pr ）；6.靶 C 产生效应。

• 信息分子 4个一般特点： 1. 在调节 C功能中，除与 R结合外，几乎无任何作用，不能降解成有用的产物，不能直接介导 C 内反应，唯一的是导致受体结构和活性的变化。

2. 基本上可分 2 大类： ①水溶性信息分子 ② 脂溶性信息分子 例：神经介质、局部化学介质 甾体激素、甲状腺素 大部分激素 前列腺素

特点：①不能通过膜脂双层 *除前列腺外、其它脂溶激素R 均位于胞内。 ②传不到C 内 ①能通过脂质双层 ③通过膜R 发挥作用。 ②血中借助载体运至靶C 。

• *各种不同的前列腺素与不同的 CR结合，产生不同的生物效应，与其它的信息分子不同，一旦合成（不贮存），立即释放分泌到C间液，发挥作用后在局部迅速被降介。

3.维持时间、大不相同，从仅几毫秒→几天。如：维持时间：几毫秒→几秒→几分钟→几小时→几天

降解速度：神经介质、前列腺素、水溶性激素、类固醇激素、甲状腺素

4. 作用距离：有远有近 从仅数百Å →数公里 作用距离 数百Å 1 米左右（遍及全身） 数公里例： N-M接头处 激素 雌蛾吸引公蛾交配信息 素顺风传布数公里。

一、信息分子通讯方式及其作用特点

信息分子 通讯方式 特点（一）局部化学介质

信息 C—— 信息分子——局部扩散到靶 C→ 发挥作用（生物效应）如（ NGF ）

“3快”

1. 分泌快2. 作用快3.降介快

（二）激素 C长程通讯内分泌腺→激素→靶C

“2正 2负”

1.浓底很低 10-8mol

2. 作用距离远3. 作用慢4. 作用持久

（三）神经介质

神经突触 C ：效应 C之间效应

“2快 1高”

1.快于激素，它不径血液循环可直接作用靶 C ，速度以毫秒计算。2. 在局部不被稀释而浓度高，如Ach 在 N-M接头处为 5×10-4 mol/L 。3.灭活更快。

（四）信息分子的分类及特性（参信息分子一般特点）

二、受体

受体——是细胞膜上或细胞内能识别生物活性分子（激素，神经递质，抗原细胞粘附分子、药物毒素等）并与之相结合的生物大分子。它们能将生物活性分子产生的信息传递致应器，从而引起相应的生物效应。其化学本质多为蛋白质，个别是糖脂。

（一）受体的功能 受体是（生物大）分子、化学本质是蛋白质或糖脂，在每个细胞数目悬殊很大，约为 5×102～ 1×105 ，分布不平衡，有胞内，胞外，有集中，有分散。 1. 识别和结合功能 受体对相应配体有特异识别和结合过程。 2. 传递信息功能 受、配体结合后，能将二者相互作用产生的信息传递到第二信使或效应器上，如酶、离子通道等。 配体——能与受体特异性结合的生物活性分子，从生物学效应可以分为 2 类： 1. 与受体结合后产生效应者称为激动剂； 2. 不产生效应或阻碍激动剂与受体结合者称拮抗剂。

（二）（配、受体结合的 4个特点）受体性质：

1.专一性 取决于配受体之间高度亲和力和空间结构互补决定的。

2. 包和性 因为受体数目是有限的。

3. 可逆性 “配、受体一般以非共价键（ H键、离子键、 VDW力）结合，结合是可逆的，使之可接受调节。

4.配、受体结合后有强大的生物效应。

附讲：受体应答偶联的复杂性，表现在： 1. 不同细胞对同一信息分子产生不同的反应，如： Ach 可使骨骼肌收缩增强（ +），促进某些腺体分泌（ +）；但减弱心肌收缩（ -） 2. 同一细胞含有不同的受体，对不同的信息分子，产生相同的效应。如： 导致糖原分解和

游离葡萄糖入血高血糖素肾上腺素

与肝细胞相应受体结合→ →

3. 信息分子与受体结合的偶联反应，有的作用快而短暂，有的作用慢而持久。

如： N-M 接头处， Ach 释放导致肌肉收缩，几毫秒即可完成。

β—C分泌胰岛素几分钟内促进糖原合成，血糖→脂肪从而↓血糖浓度生长激素促进骨骼发育及雌二醇使动物青春期第二性征的出现都是 1个逐步成熟的过程。

4.不同的信息分子有类似的作用和相同的受体： 如：①雌二醇促进乳腺 C生长 ②甲状腺素促进肌肉软骨 C生长 ③生长激素径生长介素（ somatomelin ） 间接促进骨骼和肌内生长

这些都类似生长因子的作用

而：①胰岛素 ②生长激素和 ③表皮生长因子

的受体都是酪氨酸蛋白激酶，后者与细胞的生长增殖及癌变发生有关

（三）受体的分类 1. 传统法（按照配体的功能效应将 R分为 9类）

类别 举例1 ）神经递质 R 如 Ach R 、 r-氨基丁酸等2 ）激素 R 胰岛素、甲状腺素等3 ）摄取血浆蛋白和转运物质R

LDLR

4 ）细胞粘附 R

5 ）化学趋向性物质 R 高等生物中性多核白细胞的甲酰寡肽 R 等。

6 ）直接参入免疫功能 R T 、 BC 的 AgR 、 IgR 、补体 R

7 ）药物 R 以药物名分类，如苯环利定R

8 ）毒素 R

9 ）病原体 R

2. 据受体在效应细胞上的部位分 2类

1 ）细胞内受体 即 DNA 转录调节性 R，

位于胞浆和核内。

2）膜受体 据受体结构和信息传递机制又分

3类：① G蛋白偶联 R；②配体门控离子通道；③酪氨酸蛋白激酶性 R

3. 据受体结构和信号转导机制、分为 4型：分型 受体部位 效应器 作用方式 效应时程 代表受体I 细胞膜 离子通道 直接作用 毫秒 n-Ach-R

II 细胞膜 酶或离子通道 通过 G 蛋白

秒 m-Ach-R

III 细胞膜 酪氨酸激酶 直接作用 分，小时 胰岛素受体IV 细胞核或

胞浆转录基因 通过 DNA 小时，天 糖皮质激素

受体（讲义 P180表 7-2 ，重点）

• （四）受体的结构与功能（现代分类 I-IV 基本特性）型 名称 举例 在信息传递增中的作用

膜受体

I

1. 离子通道型2。配体门控离了通道型

1,n-Ach 受体2.GABA-A（ r- 氨基丁酸 -A型受体）

快速反应神经递质受体→配受体结合

→受体变构→离子通道

II

1.G 蛋白效应蛋白型受体2.G 蛋白偶联型受体

1.m-Ach 受体2. 激素

激素和慢反应神经递质信息物质受体结合→受体变构→激活效应蛋白（酶或其它功能蛋白质）→酶催化生成一些小分子物质（第二信使）→后者入胞产生效应

III

1. 酪氨酸蛋白激酶型受体

1.胰岛素2.各种生长因子受体

本身激酶活性→控制蛋白磷酸化→产生生物效应

核受体

IV

1.DNA 转录调节型受体2.转录因子型受体

位于可溶性胞浆或核内，又称核受体

受体激活直接影响 DNA 转录→效应时程需数天或更长

开放或关闭

引起或切断

阳或阴离子流动

传递信息

第二节 信息传递

一、概 述1. 信息传递——如前所述，通过受体将外来信号刺激传至胞内，

产生一系列信息分子和有规律的生化级联反应，最终对细胞和整个生物体的生理功能进行调控的过程，称（受体介导的）信息传递。

2.信息分子——传递信息的媒介称为信息分子。

3.信息传递的方式，可分为：

1 ）直接传递——如局部化学介质，在邻近小群 C之间传递信息；

间接传递——如激素细胞因子（第一信使）→膜 R结合，活化，→偶联蛋白（ G蛋白）或效应酶活化→级联反应→细胞功能性应答。

第二信使活化胞内效应酶

生物信号是怎样从胞外传至胞内的？即生物信息跨膜传递机制如何？这一直是细胞分子生学研究的热点与前沿课题，从胞外信号作用于膜受体到胞内信使物质的生成，便间味着胞外信号的跨膜传递的完成。

4.第二使信——至少 cAMP/cGMP、 IP3、 DG、 PG 、 Ca2+及 CaM等起到

胞内信使作用。

5.跨膜传递机制中还涉及到——

（ 1）受体操纵的离子通道系统；

（ 2）受体酪氨酸蛋白激酶的自身转导；

（ 3）受体内部化的信息传导途径。

• 6.信息分子分水溶信息分子和脂溶性信息分子；受体分膜受体和细胞内受体。

• 疏水性甾体激素是脂溶性较大的配体→可透过膜与胞浆中受体结合成复合物→跨过核膜与核内染色体结合→进而启动或抑制DNA转录翻译过程→诱导或抑制新的蛋白质生成→产生各种生理生化反应，这属配体跨膜基因表达的信息传递途径。（参图7-7核受体作用示意图，比较图7-8膜受体信息传递的一般模式）。

二、信息传递中的信息分子及其调节 信息传递的第一站是膜受体和胞内受体，这里不准备讨论受体本身的调节机制，主要介绍受体后的信息分子及其调节机制，包括膜上的 G蛋白和效应酶胞内的激酶和磷酸酶以及一些小分子信使。（一） G蛋白与效应酶的调节 G蛋白——全称为 GTP结合蛋白或 GTP结合调节蛋白它广泛存在于各种组织细胞膜上，是（ G蛋白偶联）受体与效应酶（酶或离子通道）之间的中介物质，是一种酶，在反应过程中与 GTP结合故称为 G蛋白。受体活化后→引起 GTP 与（不同的） G蛋白结合使之活化→对效应酶产生抑制或活化作用→影响胞内信使产生→产生不同的调控效应。（ 1971年，由 Rodbell 等人发现） G蛋白的种类较多，可以分成 2 大类，即： 兴奋性 G蛋白（ GS ）和抑制性 G蛋白（ Gi) 。

1.G 蛋白的结构及其作用 （ 1）结构 G 蛋白种类繁多，但在结构功能上都有相似之处，所有此类 G蛋白都是膜蛋白，都由αβγ3 个不同亚基组成，不同 G蛋白 α不同， βγ相同（似），互换不影响 G 蛋白功能。 α—MW39～ 46KD ，含 GTP、 GDP受体 3个结合位点，有GTPase 活性，可水解 GTP→GDP ＋ Pi ，是决定 G 蛋白功能亚基。 β35KD γ10KD

常组成紧密二聚体，其主要功能是调节 α亚基活性在某些细胞也直接参入效应酶的调节。

(2)作用，可分为 2个阶段， 5个步骤（讲义 P188） 第一阶段； G蛋白变构 ①基础状态 G 蛋白是细胞膜上的一个独立三聚体 ,含 α、β和 γ 亚基，其中 α与 GDP处于结合状态； ②激动剂激活受体， H+R →R变构形成 R+G 蛋白质复合物，二者相互作用，释放 GDP，结合 GTP； ③G蛋白结合 GTP后，构象改变，使 α-GTP与βγ 亚基分离，同时激素受体复合物分离。 第二阶段： α-GTP调控效应酶功能，如 ④游离 α-GTP激活腺苷酸环化酶催化 ATP→cAMP。 ⑤ α亚基有 GTPase 活性，水解 GTP→GDP+pi ， α亚基与效应蛋白解离， α、β、 γ 聚合恢复基础状态，受体介导的信号作用也告结束。

G蛋白均通过第二信使引起级联反应，产生生物效应。激动剂与受体结合后，通过 G蛋白，才能将信号传递到效应系统。其作用特点是在一个细胞库可与不同受体和不同的效应器，产生不同特定功能。如：与 G蛋白偶联的心肌细胞的 m-Ach受体和 β-肾上腺受体介导了两种相反作用，前者使心率↓后者反之，究其原因之一是与 G蛋白多样性（尤是 α亚基）有关。

目前已知 G蛋白有（ P189 ）：GS—兴奋性 G蛋白，能激活腺苷酸环化酶（ AC ）使 cAMP增加。Gi—抑制性 G蛋白，能抑制腺苷酸环化酶（ AC ）使 cAMP减少。Gplc—介导磷脂酶 C （ PLC ）水解肌醇脂质，生成 IP3 和 DG 。Gpla—介导磷脂酶 A2 （ PLA ）促使肌醇脂质释放花生四烯酸合成前列腺素。

Gt-r存在视网膜视锥细胞，偶联光受体（视紫红质与 cGMP-PDE ）Gt-c-存在视网膜杆细胞，功能同 Gt- r

Go-从鱼脑中取得，有传递神经冲动和调节神经元 Ca++及 K+ 通讯功能；它只能被百日咳毒素 ADP- 核糖化，即百日咳毒素可阻断 Go参入的各种功能活动。

GP-从血小板、胎盘及人脑细胞膜中分离所得，其 α亚基分子为 21~24KD ，可被百日咳毒素所抑制，并参与磷脂酶的活化。

与不同类型 G蛋白偶联的受体参 P189表 7-4 。 不同的效应酶受不同的 G蛋白调节。

细菌毒素可选择性催化 G蛋白 ADP 核糖基化反应，从而影响 G蛋白的功能。

2 、 G蛋白调节的效应酶和离子通道 1 ）腺苷酸环化酶（ AC ） 参与 AC调节的有 Gs 、 Gi ，正常哺乳动物细胞膜上同时具有 Gs 、 Gi及相关受体Rs 、 Ri ，所以 AC受激活型激素（ Hs ）和抑制型激素（ Hi ）的双重调控。 2 ）磷脂酶 质膜上存在 cAMP 信使系统和肌醇脂质信使系统，这两套信号系统同时参与细胞外信号对靶细胞的调控。这两个信号转导系统中，都由受体、 G蛋白和效应酶（腺苷酸环化酶和磷脂酶C ）组成，并有着相似的信号转换过程，即受体活化后，引起GTP与不同的 G蛋白结合使之活化，然后对效应酶产生抑制或活化作用，从而影响胞内信号产生而发生不同的调控效应。 受G蛋白调节的磷脂酶主要有磷脂酶（ PLC ）和磷脂酶A2 （ PLA2 ），它们可以催化磷脂酰肌醇的分解，产生多种第二信使分子，对多种细胞功能有重要的调节作用。 肌醇磷脂，在细胞膜中的含量虽低，但代谢快，其多种代谢产物在信号传递中起作用，如 DG 、 IP3 、 IP4 、 AA 等。

①磷脂酶C

催化 PIP2磷脂酰肌醇 4 、 5 二磷酸→ IP3+DG

IP3 与 IP3受体结合，受体变构→Ca++ 通道开放→进而对细胞功能产生影响。 钙调节蛋白（ CaM ）——是 Ca++ 的受体蛋白，每分子 CaM

可结合 4个Ca2+ ，当 Ca2+浓度低时，只有和 Ca2+亲和力高的两个位点结合少量的 Ca2+ ，当 Ca2+浓度升高， 4个位点均被C a2+

占据，此时 CaM构象变化，就可激活CaM 依赖的蛋白激酶（ C

aMK ）→使 CREB （ CAMP 反应元件结合蛋白）磷酸化→启动核内基因表达→诱发一系列反应。

②磷脂酶D

在 Ca2+存在条件下，水解磷脂酰胆碱→磷脂酸，后者磷脂酸磷酸水解酶水解→DG

与磷脂酶C催化生成的 DG ，二者都能活化 PKC →引起相应生物效应。

DG 在相应酶作用下，可生成花生四烯酸（ AA ）发挥信息作用；或生成磷脂酸→肌酸磷脂代谢途径。

③磷脂酶A2 （ PLA2 ）

水解甘油磷脂→溶血磷脂 +脂肪酸 3 ）磷酸二酯酶（ PDE ） 主要参入第二信息 cAMP 、 cGMP 的分解。

4 ）离子通道

离子通道一般分电压依赖型和配体依赖型。

后者由受体直接操纵离子通讯的开关，介导快速的信号传递，无需产生胞内其它的信息物质。典例就是肌肉的 N-乙酰胆碱受体。

G蛋白对内向整流钾通道和钙通道研究较为完善。前者主要由GBr介导，后者有多种调节方式，可见相关专著。

3. 小 GTP结合蛋白—— ras超家族 ras超家族是与 G蛋白 α亚基有同源性单体小分子蛋白，同样具有 GTP结合位点和 GTPase活化。 ras蛋白活化受两种蛋白的调节 ① GTPase活化蛋白 它可激活 ras蛋白内在 GTPase ，使 GTP水解成 GDP而使 ras蛋白失活。 ②核苷酸交换蛋白 加快 GTP 取代 GDP 速度，从而激活 ras蛋白，正常的 ras蛋白（ P21 ）可能介导生长因子传递过程中起作用。癌基因编码的 ras蛋白不受其他蛋白的调节，其活性是通过点突变获得的。

（二）蛋白激酶与蛋白质磷酸化 蛋白磷酸化是机体调节生物功能的重要方式之一。这种磷酸化通过两种酶的催化来实现：蛋白激酶使磷酸根到底物蛋白的特定氨基酸残基上，使底物蛋白磷酸化；而磷酸化蛋白磷酸酶则使磷酸根从残基上去除，去磷酸化。两者调节使蛋白磷酸化和去磷酸化成为机体中 1种普遍存在调节机理。在跨膜信息传递机理中，蛋白磷酸化的作用尤其重要。

根据蛋白磷酸化部位不同，可将蛋白激酶分为两类，一类对 Ser 或Thr残基专一，统称为 Spk （丝氨酸蛋白激酶），是第二使息的主要靶蛋白；另一类对 Tyr残基专一，称 Tpk （酪氨酸蛋白激酶）近年发现，有的 pk 有双向专一性，可使 Ser/Thr ，也可以使 Thr残基磷酸化。

1 、 cAMP 依赖的蛋白激酶 受 cAMP活化，简称 PKA （蛋白激酶A ）催化反应（ P195图7-21 ） PKA 在体内分布广泛，催化胞内许多酶磷酸化而介入体内细胞分泌和代谢功能。 另外还有一种 cGMP 依赖的蛋白激酶（ GPK ）分子特性及催化性质与 TPK 相似。至于 cAMP 和 cGMP 在生理反应中表现的相互拮抗作用是否通过 TPK 和 GPK来实现，目前还不清楚。2 、 Ca2+ 、磷脂依赖的蛋白激酶（ PKC ） PKC 的分布广泛，其活化的胞外信号主要是通过磷脂酶系统传入胞内， DG 是 PKC 的主要激动剂。

3 、 Ca2+ 、钙调素依赖的蛋白激酶（ cal-pk ） Cal-pk 是一群构功各异的酶，其共同特点是可被Ca2+ 、钙调素活化，且同 pkA 、 GPK 和 PKC 一样，能使 ser 和 Thr残基磷酸化。 钙调蛋白又叫钙调素（ calmoduhin,cam ）是结合钙离子的一种蛋白质，广泛分布于动植物细胞中。 （ 1 ）肌球蛋白轻链激酶（ MLCK ） MLCK 能使 MLC （肌球蛋白轻链） N端专一的 ser磷酸化。 （ 2 ）磷酸化酶激酶（ Phk ）是糖原代谢的关键酶。 （ 3 ）其它 cal-pk

4 、酪氨酸蛋白激酶（ Tpk ） 据Tpk 基因类型不同可分类两类，一类为癌基产物，如 P60src ，另一类为生长因子受体，如 EGF 等的受体， Tpk 使 Tyr残基磷酸化，这种磷酸化作用对于细胞增殖和分化可能具有重要意义。

（三） Ca2+ 与细胞功能的调节 Ca2+ 是细胞功能调节最重要的阳离子。胞外Ca2+浓度高出细胞内 1万倍，当细胞接受外来信号刺激后，胞内钙可达到 1~10mol/L ，（高出比值上限则亦越出了正常范围）。从而影响多种蛋白或酶的活性，实现对细胞功能的调节。

（四）磷酸酶、磷酸二酯酶与信号传递的抑制 以上是外来的一些刺激信号在胞内引起的反应，为避免这些反应产生的信号分子在胞内过多积聚对细胞产生不利影响，以使其完成使命后得以分解或转化，上述这 2种酶则有此功能。 1. 磷酸酶 此酶的基本功能是使被蛋白激酶催化磷酸化的蛋白质脱去磷酸，此类酶种类较多其作用底物有交叉现象，没有蛋白激酶那样高的底物选择性。 2. 磷酸二酯酶主要参入第二信使 cAMP 和 cGMP 的分解。

三、信号传递机制的生理意义 上面我们讨论了信号传递机制中信号转导组成成分和途径，下面我们讨论信号传递机制的生理意义，各种细胞功能都应有其独特的信号传递机制。（一）血小板活化中的信号传递 1. 血小板（ BPC ）是血液中的一种有形成分，是一多功能细胞。它在生理止血及某些病理过程，如血栓形成、动脉粥样硬化、肿瘤转移和炎症反应过程中起着重要作用。 BPC 是一种非常敏感细胞，当它受到外源性或内源性激动剂刺激时，会发生粘附、变形、聚集和分泌等一系列变化。由于这些生理变化体内外进行十分相近，因而 BPC 是研究第二信息的系统和细胞与细胞相互作用的理想材料。

2. BPC激活的生化途径 BPC激活是相当于复杂的，它是由多种激活剂参入多种信息介入的过程。不同 BPC激动剂引起 BPC 应答不同，但有一个共同点，即所有的生理性激动剂都和 BPC膜上相应受体专一性结合，激活受体通过 BPC膜上信息传递蛋白（ G蛋白）→调控专一效应系统（例如磷脂酶C诱导的肌酸磷脂水解和离子通讯开放→效应系统调节胞内信息，如 I P3 、 Ca2+ 和 DG水平→这些胞内信息通过蛋白磷酸化，酶活化，蛋白结构改变→改变生理应答。通过受体途径既可产生激活作用，也可产生抑制作用。 应答过程可图示如下： 胞外信号→（膜）受体→（膜）信号传递蛋白→（膜）效应酶→胞内信息→ BPC 应答反应。 Ca2+ 在 BPC活化中起了关键作用。

Ca2+增加是由于① IP3 、 TxA2 （花生四烯酸（ A

A ）代谢产物血栓烷 A2 ）使胞内钙库释放 Ca2+ ；② Ca2+

由受体活化 Ca2+ 通过入胞。 Ca2+增高使肌球蛋白轻链激酶（ MLCK ）活化→磷酸化→活化 BPC收缩蛋白、产生粘附和聚集反应。 但是只有 Ca2+浓度增加对 BPC活化是不够的，因为 A23187 （ Ca2+激动剂）单独作用，不能使 BPC 产生分泌反应，只有 23187+佛波醇酯（促癌剂）才能用凝血酶一样使 BPC活化，有人认为 Ca2+升高和 PKC激活是BPC活化的两条途径，二者存在协同作用。 腺苷酸环化酶系统通过降 Ca2+浓度而抑制 BPC活化。

（二）平滑肌收缩信号传递 平滑肌收缩信号传递与 BPC 类似： MLCK 使 MLC磷酸化→解除后者对 ATPase抑制→肌球、肌动蛋白结合→收缩反应 Ca2+ 动员、 PKC 、使平滑肌收缩； CAMP↑PKA 、 NO 、 cGMP 使平滑肌松弛。（详参林编 P172~177 ）（三）兴奋性氨基酸受体介导的信号传递 兴奋性氨基酸包括谷氨酸（ Gly ）和天冬氨酸（ Asy ），是哺乳动物中枢神经系统突触兴奋主要递质，其受体通过不同方式使 Ca2+↑ AA 形成、PKC活化，其中 Ca2+ ↑ 最为重要，他们对突触传递、神经元兴奋，神经细胞构建和基因表达有着长期影响。

（四）细胞增殖的信号传递 细胞增殖是生物体生存基础，也是肿瘤发生的基本反应，所以细胞增殖的信号

传递有重要的生理意义。 1. 众多因子，如 EGF 、 PDGF （ P206 ）等等参入膜受体介导的信号传递并有如下特点，与受体结合后：

（ 1 ）引起受体TPK活性↑触发信号传递→→→激活目的基因表达； （ 2 ）通过内吞作用、聚集核内，参入核内反应； （ 3 ）生长因子及其受体有的与癌基因产物同源，这可能是肿瘤恶性增殖原因之

一。 2. PKA 、 PKC途径活化的因子也参入细胞增殖调控； 3. 胞外信号可以调节转录因子，高氨酸拉链蛋白超家族。四、信息传递机制的基本规律（ P208-230 ）（自学）第三节 细胞识别与信息传递障碍 （自学）