病理生理学7细胞信号转导异常与疾病.ppt
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1、第七章 细胞信号转导异常与疾病,细胞信号转导异常与疾病 cell signal transduction and disease,第一节 细胞信号转导系统概述,细胞通讯(cell communication):指一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生相应反应的过程。 细胞通讯主要有三种方式: 细胞间隙连接 膜表面分子接触通讯 化学通讯,细胞间隙连接,膜表面分子接触通讯,化学通讯,信号转导(signal transduction): 指受体或能接受信号的其他成分(离子通道和细胞粘附分子)与信号作用,影响细胞内信使的变化,进而引起细胞应答反应的一系列过程。 不同信号转导通路之间存在交互通话
2、(cross talk),一、细胞信号转导的基本过程和机制,信号的接受和转导 细胞信号: 物理信号(光、热、电流) 化学信号(内分泌激素、气味分子、细胞代谢产物、药物毒物)。 受体:核受体 膜受体,控制信号转导蛋白活性的方式: 1.通过配体调节 2.通过G蛋白调节,G蛋白分子开关,3.通过可逆磷酸化调节,信号对靶蛋白的调节,可逆性的磷酸化调节,膜受体介导的信号转导通路举例,以GPCR介导的信号转导通路为例,Gs 激活AC Gi 抑制AC Gq 激活PLC G12 激活小G 蛋白RhoGEF 而激活小G 蛋白,调节靶蛋白的基因表达,G蛋白活性的调节,靶蛋白 磷酸化,磷酸化 CREB,靶基因 转录
3、,CRE,腺苷酸环化酶信号转导通路,+,-,通过Gq蛋白,激活PLC,靶基因 转录,靶蛋白 磷酸化,4.G蛋白-其他磷脂酶途径 5.激活MAPK家族成员的信号通路 6.PI-3K-PKB通路,7.离子通道途径,二、细胞信号转导系统的调节,主要介绍受体调节 1.受体数量的调节 向下调节:受体数量减少 向上调节:受体数量增多 机制: 受体合成速度和/或分解速度变化 膜受体介导的内吞与受体的再循环 受体的位移或活性部位的暴露 配体与受体之间还存在异源性调节,2.受体亲和力调节 受体磷酸化与脱磷酸化, 脱敏:受体接触激素/配体一定时间后其功能减退, 对特定配体的反应性减弱。 高敏:受体接触激素/配体一
4、定时间后其功能增强, 对特定配体的反应性增强。,第二节 信号转导异常的原因和机制, 生物学因素 通过Toll样受体介导 在病原体感染和炎症反应中起重要作用 干扰细胞内信号转导通路 如霍乱弧菌引起的烈性肠道传染病,一、信号转导异常的原因,果蝇中与胚胎发育有关的编码蛋白 TLR4(1998),哺乳动物与宿主免疫有关的同源蛋白,跨膜受体 胞外部分:富含亮氨酸重复序列 胞内部分:与IL-1受体相似,TLR (Toll-like Receptor),Gs 201Arg核糖化,霍乱 (Cholera),生物因素干扰细胞内信号转导通路举例, 理化因素,体内某些信号转导成分是致癌物的作用靶点 机械刺激 电离辐
5、射, 遗传因素,染色体异常 信号转导蛋白基因突变,信号转导蛋白数量改变 信号转导蛋白功能改变 失活性突变 如TSHR的失活性突变TSH抵抗征 功能获得性突变 如TSHR的失活性突变 甲亢,免疫学因素,受体抗体产生的原因和机制 自身免疫性疾病:体内产生抗受体的自身抗体而引起的疾病。 重症肌无力 自身免疫性甲状腺病 抗受体抗体的产生机制尚不清楚,受体抗体,重症肌无力,发病机制,表现(manifestations),受累横纹肌稍行活动后即疲乏无力,休息后恢复。,刺激型抗体:可模拟信号分子或配体的作用,激活特定的信号转导通路,使靶细胞功能亢进。 如Graves病 阻断型抗体:该抗体与受体结合后,可阻断
6、受体与配体的结合,从而阻断受体介导的信号转导通路的效应,导致靶细胞功能低下。 如桥本病,自身免疫性甲状腺病,TSH,Effect site of anti-TSH antibody on TSH receptor,弥漫性甲状腺肿 (Gravesdisease),刺激性抗体模拟TSH 的作用 促进甲状腺素分泌和甲状腺腺体生长 女性男性 甲亢、甲状腺弥漫性肿大、突眼,表现 (manifestations),桥本病 (Hashimotos thyroditis),阻断性抗体与TSH受体结合 减弱或消除了TSH的作用 抑制甲状腺素分泌 甲状腺功能减退、黏液性水肿,黏液性水肿(myxedema),二、信
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