真核生物細胞膜在細胞間信息交流中的作用探析

韓秀梅

[摘? ? ? ? ? ?要]? 生命在生物學科中可視為一個較為完整的信息處理系統，而細胞間進行的細胞分化多依賴于細胞間信息的相互聯系。在現實中學習好相關知識，不僅能夠為人類生命健康提供科學的參考數據，而且對相關疾病的預防有良好的預警作用。具體到實際教學過程中，真核生物細胞膜在細胞間信息交流中的作用是重點，但同時也是難點。由于其中涉及的內容量較大，且相關知識點較為繁雜，因此，對學生而言，真正理解起來仍存在一定困難。結合自身實際教學經驗，對真核細胞的細胞膜在細胞信號、受體及細胞之間的通訊以及細胞間遠距離通訊和細胞之間的交流等問題，做簡要分析，以更好比較不同生物體之間的生命聯系。

[關? ? 鍵? ?詞]? 真核生物細胞膜;細胞信息交流;作用

[中圖分類號]? Q241? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2020）08-0130-02

多細胞生物是一個復雜、多變的細胞社會體，細胞功能之間的相互協調不僅依賴于物質以及能量之間的相互交換，而且也依賴于信息之間的相互交流。細胞信號之間的相互傳導，對正常細胞的生長、發育以及物質之間的代謝都起著關鍵作用，也是近年來研究過程中涉及的重點內容。相關資料顯示，細胞之間的間隙連接不僅起到良好的通道作用，而且還涉及信號傳遞等內容，值得注意的是細胞間隙連接等多方面的機理問題仍不夠清晰。對這一相關問題進行闡述。

一、跨膜信號傳導

一般情況而言，生物細胞可接受的信號內容，可以是物理信號也可能是化學信號。而這個過程中，對環境中的化學物質及物理因子為信號而引發的特定反應，可稱為間接通訊。具體到間接通訊過程中，主要是不同細胞間分泌的化學信號來進行信息交流。而涉及的細胞信號傳導內容，主要涉及第一信使—受體、第二信使—細胞信號等。而與細胞膜能夠進行直接作用的則是細胞外信號分子、受體以及第二信使。

（一）不同細胞之間的信號傳導

1.細胞外信號分子

細胞外信號分子一般也可稱之為信號傳導過程中的第一信使，這個過程中主要涉及激素、神經遞質、生長因子以及一些細胞外信號等內容。不同細胞相關信息通訊過程中，較為常見的信號為化學信號，也是信息傳遞的初始環節，而細胞的遷移、增殖分化以及程序死亡等相關生命活動主要取決于細胞外的信號類型、作用時間以及相關傳播途徑等。

2.細胞膜受體

一定程度而言，受體可以與細胞外的相應配體進行特異性結合，并通過相互作用產生一系列生化反應。同時，通過改變蛋白質的數量、活性或者通過調節基因表達來促使細胞內部發生一系列生物反應。細胞對細胞外親水信號分子的反應能力，主要取決于相應的細胞膜受體，而細胞膜上連接諸多可影響細胞增殖分化的關鍵信號蛋白以及受體等。

3.第二信使

從生物學角度而言，它涉及CAMP、CAGP、甘油二脂以及三磷酸肌醇等內容，一定程度而言，第二信使是細胞外信號分子作用于細胞膜后所產生的細胞信號分子，這個反應過程能夠更好地將細胞膜信息有效傳遞給細胞內的靶蛋白，并通過此過程引發相應的生物效應及基因表達。

（二）細胞間信號轉達途徑

通過實際教學資料我們能夠了解，細胞通訊中心內容主要指的是信號傳導，在工作過程中起到重要信息橋梁作用，同時，通過受體結合將信息產生聯合效應，并將之傳遞給相關效應分析，以此達到信息通訊目的。就當前而言，目的較為明確的跨膜信號主要有三種途徑：CAMP信息通路、肌醇脂信號通路、具有酷氨酸蛋白酶活性受體信號通路。同時，相關信號在傳導過程中一旦出現傳導異常則會導致相關疾病的發生，相關信號異常主要涉及信息分子傳導異常、受體信號傳導異常及G蛋白轉導異常等多個環節。同時，當人體內鈣離子濃度產生異常時，也會通過信號轉導途徑引發組織損傷，給人體帶來嚴重的損害。

二、細胞膜與細胞之間的直接通訊

細胞之間的連接間隙是由蛋白質構成的，其結構基礎是連接子。該縫隙通道是當前研究中已經被證實，是不同細胞之間進行物質交流的唯一膜通道結構，具體可以通過電歐聯及化學歐聯等方式以此來實現不同細胞之間的電信號及化學信號之間的轉導，如當生物機體受到外界的直接刺激時，則細胞之間的連接縫隙可以通過改變蛋白質的表達，讓機體適應新環境的變化。我們教學過程中也會涉及，當細胞膜連接縫隙處一般會出現連接斑塊，而每個斑點則可以視為一個獨立的縫隙連接通道，而連接子的數量則會直接影響到該細胞縫隙連接的相關功能、特性。

細胞正常功能下，縫隙之間的連接主要通過連接蛋白的功能、類型以及表達比例等因素來完成細胞之間的傳導通訊功能。連接蛋白的表達比例與縫隙之間的連接功能關系密切，不同細胞間隙連接蛋白的功能以及表達方式不盡相同，縫隙之間的連接功能也是由多方面因素共同作用的。當人體相關機能在正常運行過程中，遭受到了高血壓、動脈硬化以及缺血缺氧等相關因素影響時，細胞則會遭受不同程度的損傷。因此，遇到這個問題可以通過改變連接蛋白的表達比例，來改善不同縫隙之間的連接功能，并完成這一問題的改善。相關研究發現，CX基因在生物學上可稱之為非突變型腫瘤抑制型基因。而在實際生活中，我們常常見到的相關腫瘤的發生，一般與細胞間隙連接的蛋白基因表達有著直接的關系，并且與細胞間隙連接通訊功能抑制也有一定的聯系，因此在實際學習過程中需要我們對相關腫瘤疾病有一定的了解，并且明白發病相關因素，以此來達到理想的學習效果。而正常生活中，腫瘤患者也是存在于我們現實生活中，一旦發病對患者及家屬都會造成嚴重影響。而作為新時期的學生，了解清楚疾病的發生因素，不僅能夠給予患者提升治愈疾病的信心，同時也會為學生的未來提供新的指路明燈。

當生物機體功能遭受嚴重破壞，即細胞開始發生癌變時，細胞膜的CX則會逐漸消失，相關功能或者結構會發生異常，從而導致不同細胞之間的連接中斷或者受阻，因此，相關機體功能的異常就為腫瘤細胞的增殖提供有利環境，且沒有進行有效的措施，那么就意味著病人會因此失去生命。因此，學生學習過程中，需要緊密貼近生活實際，才能對該學習內容加以重視，從出于為生命思考的角度，來進行相關課程內容的學習，才能真正將學習到的相關知識用來為人類服務，真正發揮知識應有的價值。具體到影響縫隙連接通訊因素，主要包含整合素-1，E-鈣粘素、N-6/N-3不飽和脂肪酸、PTEN、芳維A酸、NOS抑制物等內容。因此，根據這一特性相關醫學研究機構也采取了相應的醫療措施，一些醫療中常用非干預性藥物，如親脂性藥物庚醇、辛醇、豆營蔻腦酸等，這些藥物在使用過程中能夠增強細胞之間的縫隙偶連，并且經相關資料顯示對蛋白質合成、裝配、定位以及降解等都起到了積極的作用。總而言之，它在介導細胞之間，維持組織的正常發育、各器官協調平衡方面發揮著重要的作用。

此外，涉及的另一直接通訊則是不同分子表面的通訊情況，也可稱之為細胞之間的粘附現象。并且在當前研究資料中，也已經證實了粘附分子的存在，具體包括選擇素、整合素以及糖蛋白等。同時，不同細胞之間存在的表面分析，能夠以此作為觸角，促使不同細胞之間發生粘附現象。如人生理問題中，精子與卵細胞的結合則是通過該種形式發生的。同時，粘附誘導細胞因子充當著重要信使功能，它能夠在機體正常工作過程中啟動復雜的通訊程序，當粘附分子出現異常時，相關工作內容會產生較大偏差，也可為疾病的診斷提供重要的可參考依據。隨著生物技術的快速發展，相關領域對生物機體的免疫、炎癥、心血管疾病以及腫瘤轉移等相關知識，都有了深層次的研究，因此，在學生學習過程中對相關知識點也可以進行深一步探討，具體的學習內容可通過當前一些學術刊物、網絡資料來自行獲取，這樣對學習能夠起到事半功倍的效果。

三、隧道納米管

相關資料表明，在哺乳動物細胞間隙存在一種等同于細胞間連絲的結構體，也就是我們該文涉及的隧道納米管。一定程度而言，隧道納米管與細胞間接連接有所區別，它是一種呈現細長的精密管狀體。經研究發現，隧道納米管維持人體機體功能時，一直會處于形成及持續變化狀態，并且在運行過程中可以將不同細胞有效連接起來，有助于在不同的細胞之間形成密切關聯的結構網絡，并通過該網絡進行細胞質不同分子之間的相互交換，最終達到信息深層次交流的過程。當前隧道納米管的研究還處于發展中階段，仍有諸多疑問等待解答，已經得到科學證實的是它通過復雜的網絡鏈條可以在不同細胞之間進行信息傳遞，在多個細胞的同步運行過程中起重要的介質作用。

通過上述資料我們能夠發現，不同細胞之間是可以進行相應的信息交流的，不管是直接通訊、間接通訊或者遠距離通訊都會具有自身特有的方式，但是綜合整個過程而言是一個整體而統一的過程。具體到相關章節內容傳授中，要善于引導學生了解整體知識框架，了解不同通訊方式的統一化特征，然后根據其獨有的通訊方式，再逐一深入講解，這樣學習起來將會更為便捷。同時，不同細胞除了具有一定的統一性特征外，相互之間還會產生影響。如間接通訊可以通過影響直接通訊而作用，即細胞縫隙在連接過程中允許電信號及分子質量低的離子或小分子物質通過;糖皮質激素能夠對細胞之間連接的通透性產生作用;CJ會參與到細胞之間電信號傳遞及胞漿物質交換等。通過相關研究已經表明，細胞間隙連接蛋白質基因表達缺失或者信號在傳導過程中出現異常等，則很大程度說明人體已經被腫瘤細胞或者轉化細胞所侵襲，從而為人體的健康起到一定的預警作用。

此外，細胞通訊有4條共同途徑，即通道結構、Ca2+濃度變化、磷酸化調節及藥物與細胞信息交流作用。而通過對該共同途徑的研究，能為醫學臨床治療或者相關疾病藥物的研發提供良好的可參考依據，有效激發了新的科研思路。作為學生，當前主要任務是完成課程任務及相關理論知識的學習，但是，這個過程也不能與實際生活相脫節。特別作為中職院校學生，學習過程中對學生的實踐操作能力尤為看重。因此，與實際生活相結合，不僅是專業本身的要求，也是社會形勢對人才提出的新要求。緊隨時代發展步伐，不僅能夠為學生學習提供強大的動力支持，而且能夠在迎合新形勢下更有利于發揮自身的潛力，更利于成為理論與現實有效結合的高素質人才。

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編輯 原琳娜