细胞环境与互作
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目录
02
细胞间通讯方式
01
细胞微环境基础
03
跨膜信号传导通路
04
病理微环境与互作失调
05
微环境研究技术体系
06
应用与前沿方向
01
PART
细胞微环境基础
胶原纤维
提供结构支持，参与细胞黏附、迁移和分化。
01
弹性纤维
赋予组织弹性和韧性，维持细胞形态和运动。
02
黏附分子
介导细胞与基质间的黏附，参与细胞间信息交流。
03
基质降解酶
参与细胞外基质的降解和重塑，影响细胞迁移和分化。
04
细胞外基质组成与功能
微环境物理化学特性
酸碱度
影响细胞代谢、离子平衡和酶活性，对细胞功能产生重要影响。
01
氧气浓度
调节细胞呼吸和能量代谢，影响细胞生长和分化。
02
离子浓度
影响细胞内外电位差和酶活性，参与细胞信号传导。
03
机械应力
影响细胞形态、骨架结构和基因表达，调节细胞功能和命运。
04
微环境动态平衡机制
自稳态调节
细胞间相互作用
细胞凋亡与更新
细胞外基质重塑
细胞通过感知和响应微环境变化，维持自身稳态和功能。
细胞间通过信号传导和物质交换，相互协调和制约，共同维持微环境稳定。
细胞凋亡和更新是维持微环境平衡的重要机制，清除老化和受损细胞，为新生细胞提供空间。
细胞外基质不断降解和合成，以适应细胞生长、迁移和分化的需要，维持微环境的动态平衡。
02
PART
细胞间通讯方式
直接接触信号传递
通过连接子将细胞质直接连接在一起，允许小分子物质和信号在细胞间自由通过。
间隙连接
在相邻细胞间形成连续、封闭的膜结构，控制物质和信号在细胞间的扩散。
紧密连接
通过细胞表面黏附分子相互识别和结合，实现细胞间的黏附和信号传递。
黏附分子
可溶性因子介导互作
生长因子
由多种细胞分泌，具有促进细胞增殖、分化和迁移等作用，对细胞的生长和发育至关重要。
03
由免疫细胞和其他细胞分泌，具有广泛的生物活性，参与细胞间的免疫应答和炎症反应等。
02
细胞因子
激素
由内分泌细胞分泌，通过体液运输到靶细胞，调节靶细胞的生理活动。
01
细胞外囊泡信息交换
外泌体
由细胞主动释放的纳米级囊泡，携带蛋白质、核酸和脂质等分子，参与细胞间的物质和信息交换。
01
微囊泡
由细胞膜出芽形成，携带细胞表面的受体、酶等分子，参与细胞间的信号传递和物质交换。
02
凋亡小体
由凋亡细胞形成，包含细胞碎片和核碎片，通过被其他细胞吞噬而清除，同时传递凋亡信号。
03
03
PART
跨膜信号传导通路
受体-配体结合机制
受体类型与配体识别
细胞膜上存在多种类型的受体，如酶联受体、离子通道受体和G蛋白偶联受体等，它们能够特异性地识别并结合来自细胞外环境的信号分子，如激素、神经递质和生长因子等。
配体结合与受体激活
受体与配体结合的选择性与亲和力
配体与受体的结合会触发受体的构象变化，进而激活受体的内在酶活性或引发其他化学变化，将信号从细胞外传递到细胞内。
受体与配体的结合具有高度的选择性和亲和力，确保信号传递的准确性和高效性。
1
2
3
胞内信号级联放大
在细胞内，信号分子通过一系列的化学反应和分子间相互作用，将信号从受体传递到下游效应分子，如蛋白激酶、磷酸酶和转录因子等。
信号分子的转化与传递
通过信号级联反应，细胞能够将微弱的外部信号放大为强烈的细胞内响应，从而引发一系列生理和生化变化。
信号级联的放大作用
细胞内的信号级联反应具有高度的多样性和复杂性，不同的信号通路可以相互交叉、相互调节，形成复杂的信号网络。
信号级联的多样性与复杂性
反馈调节网络
当细胞内某种信号通路被过度激活时，细胞会通过负反馈机制来抑制该通路的活性，从而维持细胞内信号的平衡和稳定。
负反馈调节
正反馈调节
反馈调节的生理意义
在某些情况下，细胞内的信号通路会通过正反馈机制来增强自身的活性，从而快速响应外部信号的变化。
反馈调节是细胞维持稳态和适应环境变化的重要机制之一，它能够使细胞在面临各种外部刺激时保持正常的生理功能。
04
PART
病理微环境与互作失调
微环境异常驱动疾病
纤维化与器官功能损伤
纤维化是多种慢性疾病的主要病理特征，导致器官功能逐渐丧失。
03
炎症反应是许多疾病的重要病理过程，包括感染性疾病、自身免疫性疾病和心血管疾病等。
02
炎症反应与疾病
缺氧与肿瘤发生
肿瘤细胞在缺氧环境中生存，并通过多种机制适应缺氧环境，如改变代谢方式、促进血管生成等。
01
细胞间通讯是维持组织稳态的重要机制，通讯异常可能导致细胞增殖、分化、凋亡等过程失控。
细胞互作网络紊乱
细胞间通讯异常
免疫细胞在维持机体免疫稳态中发挥关键作用，其功能失调可能导致免疫性疾病的发生。
免疫细胞功能失调
神经、内分泌和免疫系统之间的相互作用是维持机体内环境稳定的重要调节机制，其紊乱可能导致多种疾病的发生。
神经-内分泌-免疫