论细胞的社会性.docx

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1、论细胞的社会性无论单细胞生物或多细胞生物,无论在个体发生发育或个体生命 活动中，每个细胞的生存增殖、分化、死亡或功能的发挥都必须在一 定的环境下或特定的组织液环境中才能进行。任何一个细胞的生命活 动都不是孤立进行的，而是受到整个机体、局部组织、周围细胞以及 细胞外可溶性与不可溶性信号分子所施以的毕不可少的影响与控制。 每个细胞又作为整个机体的一个基本生命活动单位，通过内分泌、旁 分泌或细胞间直接通讯的形式，以其产物或行为对整个机体或局部环 境及其他细胞产生影响。细胞与细胞、细胞外环境乃至整个机体的相 互依存，相互作用、相互制约，即为细胞社会性。细胞的社会性是指细胞群体中细胞间的相互关系、群体与

2、环境间 的相互关系。小到单细胞生物的一个细胞内各结构的相互促进和牵制, 大到海洋最大生物蓝鲸或是我们人类的一个机体的正常运作也是由 于组成机体的细胞的相互影响。细胞的社会性的两大核心概念包括细 胞外表和细胞信号传导。细胞外表在细胞社会性活动中占有十分重要的地位。细胞外表是 细胞质膜功能的扩展，它保护细胞，使细胞有一个相对稳定的内环境； 负责细胞内外的物质交换和能量交换，并通过外表结构进行细胞识别、 信息的接收和传递、进行细胞运动，以及维护细胞的各种形态，并且 与免疫、癌变都有十分密切的关系细胞外表存在许多受体，可以接受 来自细胞外的各种信息。细胞表层中有细胞膜受体，位于脂双层外 侧，它们能特异

3、地与配体结合。一些受体与来自血流中的相应多 肽激素结合后，能通过质膜中的其他分子改变细胞质中某些分子 的浓度（如环腺甘酸）从而引起生物效应。另一些受体与相应的 神经递质结合，能使膜通道开启，改变膜电位或促进细胞分泌。 这样引起的生物效应是受体而不是配体引起的，因为配体并不进 入细胞，而且能与受体结合的其他物质，如抗体，亦能引起同样 的生物效应。有一些配体，例如运输蛋白中的低密度脂蛋白、生 长调节因子中的上皮生长因子、毒素中的白喉毒素，在与相应的 受体结合后，能一起进入细胞，然后，配体与原先的受体分开， 再在细胞内起反响。吞噬细胞能与细菌结合，并将细菌吞进细胞。 细胞与病毒结合后，即被感染。细胞

4、有趋化性，白细胞向伤口处 迁移，细菌向营养物运动，都是因为它们外表有相应的受体。细 胞间识别亦是通过细胞表层分子的相互作用来实现的。淋巴细胞 能识别来自另一个体的细胞并将它消灭掉，是因为它们的组织相 容性抗原不同。相邻细胞间的粘着是通过细胞粘着分子的相互联 接来实现的。细胞信号传导是指细胞外的讯息经过一系列的生化反响后，活化 了细胞内部的讯息，进而使细胞产生一些反响。人体细胞之间的信息 转导可通过相邻细胞的直接接触来实现，但更重要的也是更为普遍的 那么是通过细胞分泌各种化学物质来调节自身和其他细胞的代谢和功 能，因此在人体中，信息传导通路通常是由分泌释放信息物质的特定 细胞、信息物质（包含细胞

5、间与细胞内的信息物质和运载体、运输路 径等）以及靶细胞（包含特异受体等）等构成。信息物质可分为细胞 间信息物质与细胞内信息分子。凡由细胞分泌的调节靶细胞生命活动 的化学物质统称为细胞间信息物质，即第一信使，按照细胞分泌信息 物质的方式又可将细胞间信息物质分为神经递质、内分泌激素、局部 化学介质和气体信号分子。在细胞内传递细胞调控信号的化学物质称 为细胞内信息物质，其组成多样化。通常将Ca2+、cAMP、cGMP、DAG、 IP3、Cer、花生四烯酸及其代谢物等这类在细胞内传递信息的小分子 化合物称为第二信使。而细胞核内外信息传递的物质称为第三信使, 能与靶基因特异序列结合，发挥着转录因子或转录

6、调节因子的作用。研究发现一些信息物质能与位于分泌细胞自身的受体结合而起 调节作用，称为自分泌信号。如肝癌细胞能分泌多种血管生成因子, 其中VEGF是目前发现的刺激肿瘤血管形成最重要的促进因子，研究 表示，肿瘤细胞分泌的VEGF除选择性作用于肿瘤血管内皮细胞上的 特异性VEGF受体（Fit-1和KDR）,通过酪氨酸激酶介导的信号转导， 调控内皮细胞分化和血管形成外，肿瘤细胞自身也有VEGF受体的表 达，而且针对VEGF及其受体的干预措施可以改变这些肿瘤细胞的体 外增殖活性和其他生物学特征，这些研究表示肿瘤中存在VEGF的自 分泌机制，自分泌所产生的信息物质也具有其独特而重要的生理功能。G蛋白耦联

7、受体及其所介导的信息转导途径在人体中发挥着至关 重要的作用。G蛋白通过与受体的耦联，在信息转导过程中常发挥着 分子开关的作用。其跨膜信号转导一般分为以下几步：（1）当外部没 有信号或没有受外部刺激时，受体不与配体结合，G蛋白处于关闭（失 活）状态，以异源三聚体形式存在，即a亚基与GDP紧密结合，B Y 亚基与a亚基、GDP的结合较为疏松；（2）当外部有信号时，G蛋白 受体与其相应的配体结合，随之诱导G蛋白的a亚基构象变化，并 使a B 丫三个亚基形成紧密结合的复合物,从而使GDP与GTP交换， 但是与GTP的结合导致a亚基与B y亚基分开，a亚基被激活， 即处于所谓的开启状态，随后作用于效应器

8、，产生细胞内信号并进行 一系列的转导过程，从而引起细胞的各种反响。（3） G蛋白的a亚 基具有GDPase的活性，在Mg2 +存在的条件下可以水解GTP, a亚 基与GDP复合物重新与B y亚基结合，使G蛋白失活，处于关闭状 态。以上三个过程依次循环完成信号地传递。G蛋白在信号转导的过 程中主要发挥了分子开关作用与信号放大作用，通过G蛋白的激活与 失活的循环，将信息精确无误地传到细胞并引起一系列的细胞内反响。 从G蛋白偶联受体的信号传导机制可以看到细胞各成分及各组织间 紧密的合作关系。任何事物，只要是一个整体，那么组成这个整体的各组分间必会 有密不可分的联系，或促进或抑制，不管是何种效果，其目

9、的都是为 了这个整体能正常运行。细胞内各结构、细胞间的相互作用使得机体 能完成正常的生命活动，如果某一局部不“配合”那么生命活动将不 能完成，这，就是细胞的社会性。相关文献：1、生物化学，周爱儒主编，人民卫生出版社，P3312、王宏光，陈训如，李开宗，等.肝癌细胞中血管内皮生长因子的 内分泌及其意义.中国癌症杂志，2004, 14 (2)： 157-160.3、赵玉华.G蛋白耦联受体的研究进展.国外医学分子生物学分册，2002, 24 (5)： 3024、王竞鹏.G蛋白、G蛋白耦联受体及信号传导途径研究进展.医学 研究杂志，2006, 35 (8)： 92.5、潘国庆.G蛋白耦联受体研究进展.青海师范大学学报(自然科 学版)，2005, 3： 57