細胞通訊信號網路的作用

❶ 細胞通訊的其他相關

多細胞生物是由不同類型的細胞組成的社會, 而且是一個開放的社會，這個社會中的單個細胞間必須協調它們的行為，為此，細胞建立通訊聯絡是必需的。如生物體的生長發育、分化、各種組織器官的形成、組織的維持以及它們各種生理活動的協舉嘩調, 都需要有高度族歲精確和高效的細胞間和細胞內的通訊機制。
是指一個細胞發出的信息通過正穗行介質傳遞到另一個細胞產生相應的反映，細胞間的通訊對於多細胞生物體的發生和組織的構建，協調細胞的功能，控制細胞的生長和分裂時必須的！
神經、內分泌與免疫調控系統的信號傳導與基因表達調控是動物生理生化的基礎，系統生物學與合成生物學分析生物系統的細胞內外通訊過程的分子相互作用、基因調控網路系統及其人工設計與合成，從而開拓了細胞通訊的生物系統研究與人工生物系統開發等。

❷ 細胞連接有哪幾種類型，各有什麼功能

動物細胞有三種類型的連接：封閉(緊密連接)、錨定連接(斑形成連接)和通訊(間隙連接)。

封閉連接功能：緊密連接是封閉連接的主要形式，一般存在於上皮細胞之間，緊密連接可阻止可溶性物質腔卜從上皮細胞層一側擴散到另一側，因此起到重要的封閉作用。此外緊密連接還具有隔離和支持作用。

錨定連接的功能是黏著，為分散的細胞間或者細胞與胞外基質間提供作用力。

通訊連接的功能是通訊，進行細胞之間的信號傳導。

細胞表面的特化結構，或特化區域, 兩個細胞通過這種結構連接起來。細胞的特化區涉及細胞外基質蛋白、跨膜蛋白、胞質溶膠蛋白、細胞骨架蛋白等。從功能上看,細胞連接將同類細胞連接成組織,並同相鄰組織的細胞保持相對穩定。

(2)細胞通訊信號網路的作用擴展閱讀：

動物細胞間最普遍的細胞連接，是在相互接觸的細胞之間建立的有孔道的、由連接蛋白形成的親水性跨膜通道，允許無機離子、第二信使及水溶性小分子量的代謝物質從中通過，從而溝通細胞達到代謝與功能的統一。

在細胞生長、細胞增殖與分化、組織穩態、腫瘤發生、傷口癒合等生理和病理生理過程中具有重要作用。越來越多的研究表明，構成間隙連接的連接伍中穗蛋白基因的突變與人類的遺傳性疾病相關，如外周神經病、耳聾、皮膚病、白內障、眼牙指發育不全綜合征及先天性心臟病等。

間隙連接最重要的特徵是間隙中叢集的圓柱形顆粒，這些圓柱形顆粒是一對6個亞單位排列成的中間有孔道的結構每一個六聚體稱為連接子，連接子兩兩相對分別整合在兩相鄰細胞的質膜中。構成連接子的亞單位為連接蛋白。

間隙連接對細胞增殖的控制也有一定作用。如將轉化細胞與正常細胞共培養，培沒通常幾乎不能在兩種細胞間建立間隙連接，轉化細胞的增殖不受抑制；當用一定誘導劑使轉化細胞與正常細胞之間建立間隙連接後轉化細胞的生長即受到抑制；當封閉正常細胞與轉化細胞之間的通道後轉化細胞的生長失控復現。

❸ 單細胞分析之細胞交互-3：CellChat

CellChat 通過綜合信號配體、受體及其輔因子基因的表達只與它們之間互作的先驗知識對細胞通訊概率建模。在推斷出細胞間通訊網路後，CellChat提供了進一步數據探索、分析和可視化的功能。

文章鏈接： https://www.nature.com/articles/s41467-021-21246-9
視頻鏈接： https://www.youtube.com/watch?v=kc45au1RhNs

CellChat工作流程圖：

從Seurat對象直接創建：
⚠️：構建Cell Chat對象時，輸入的是log後的數據。

在CellChat中，我們還可以先擇特定的信息描述細胞間的相互作用，可以理解為從特定的側面來刻畫細胞間相互作用，比用一個大的配體庫又精細了許多。

對表達數據進行預處理，用於細胞間的通信分析。首先在一個細胞組中識別過表達的配體或受體，然後將基因表達數據投射到蛋白-蛋白相互作用(PPI)網路上。如果配體或受體過表達，則識別過表達配體和受體之間的相互作用。

通過為每個相互作用分配一個概率寬純值並進行置換檢驗來推斷生物意義上的細胞-細胞通信。

通過計算與每個信號通路相關的所有配體-受體相納巧賣互作用的通信概率來推斷信號通路水平上的通信概率。

我們可以通過計算鏈路的數量或匯總通信概率來計算細胞間的聚合通信網路。

至此，統計分析部分已經完成。

檢查每種細胞發出的信號

⚠️註：層次圖、網路圖、和弦圖、熱圖只是不同的展示方法，展示的內容和代表的意思一模一樣
比如在前面洞逗的功能富集分析或case control的比較中找到了一些信號通路差異，就可以進一步在細胞水平上驗證。

層次圖（Hierarchy plot）

網路圖（Circle plot）

和弦圖（Chord diagram）

熱圖（Heatmap）

層次圖（ Hierarchy plot）

網路圖（Circle plot）

和弦圖（Chord diagram）

Error: not enough space for cells at track index Ƈ'.

氣泡圖（全部配體受體）

氣泡圖（指定信號通路或配體-受體）

氣泡圖（指定信號通路或配體-受體並指定細胞）

參與某條信號通路（如TGFb）的所有基因在細胞群中的表達情況展示（小提琴圖和氣泡圖）

通訊網路系統分析使用了三種演算法： 社會網路分析 、 NMF分析 和 流行學習與分類
⚠️：不同的演算法算出來的結果可能會相互矛盾，需要結合生物學知識加以判斷

計算網路中心性權重

通過計算每個細胞群的網路中心性指標，識別每類細胞在信號通路中的角色/作用C（發送者、接收者、調解者和影響者）

識別細胞的信號流模式

熱圖

沖擊圖/河流圖（river plot）

氣泡圖

熱圖

沖擊圖

氣泡圖

把共同起作用的信號通路歸納在一起，分為基於功能的歸納和基於拓撲結構的歸納

⚠️：配對分析必須保證細胞類型是一樣的，才可以進行配對。如果 兩個樣本的細胞類型不一樣又想進行配對分析時，可以用subset把兩個樣本的細胞類型取成一致的。

數量與強度差異網路圖

數量與強度差異熱圖

細胞互作數量對比網路圖

這里function的圖出不來，只有structural的圖可以出來

總體信號模式對比

❹ 闡述細胞通訊中細胞信號分子的種類及其作用機理

這個問題比較大了,廣義的說,細胞內所有分子不管是蛋白,還是糖,還是金屬離子還是核苷酸都是可以作為胞內信號通訊的信號分旅老子的.
狹義的講,按照信號分子所在部位,可以使細胞膜,細胞漿以及細胞核的信號分子,起著比如說各種膜受體拆核升,中者就多了去了,後者比如激素受體,轉錄因子等.
信號分子通常由級聯效應,比如氏悄ras-raf-mek-erk等等類似的級聯放大.另外,各個信號通路之間存在非常廣泛的crosstalk.

❺ 簡述細胞內參與信號傳遞的分子種類及作用基理

生物細胞所接畢正受的信號既可以使物理信號（光、熱、電流），也可以是化學信號，但伍數橘是在有機體間和細胞間的通訊中最廣泛的信號是化學信號。
從化學結構來看細胞信號分子包括：短肽、蛋白質、氣體分子（NO、CO）以及氨基酸、核苷酸、脂類和膽固醇衍生物等等，其共同特點是：①特異性，只能與特定的受體結合；②高效性，幾個分子即可發生明顯的生物學效應，這一特性有賴於細胞的信號逐級放大系統；③可被滅活，完成信息傳遞後可被降解或修飾而失去活性，保證信息傳遞的完整性和細胞免於疲勞。
從產生和作用方式來看可分為內分泌激素、神腔團經遞質、局部化學介導因子和氣體分子等四類。
從溶解性來看又可分為脂溶性和水溶性兩類。脂溶性信號分子，如甾類激素和甲狀腺素，可直接穿膜進入靶細胞，與胞內受體結合形成激素-受體復合物，調節基因表達。水溶性信號分子，如神經遞質、細胞因子和水溶性激素，不能穿過靶細胞膜，只能與膜受體結合，經信號轉換機制，通過胞內信使（如cAMP）或激活膜受體的激酶活性（如受體酪氨酸激酶），引起細胞的應答反應。所以這類信號分子又稱為第一信使（primary
messenger），而cAMP這樣的胞內信號分子被稱為第二信使（secondary
messenger）。目前公認的第二信使有cAMP、cGMP、三磷酸肌醇（IP3）和二醯基甘油（DG），Ca2+被稱為第三信使是因為其釋放有賴於第二信使。第二信使的作用是對胞外信號起轉換和放大的作用。

❻ 細胞通訊的定義

細胞通訊是指信號細胞發出的信息傳遞到靶細胞並與受體相互陸李余作用，引起靶細胞產生特異性生物學效應的過程。即在多細胞生物的細胞早滾之間, 細胞間或細胞內通過高度精確和高效地發送與接收信息的通訊機制, 並通過放大引起快速的細胞生理反應，或者引起基因活動,爾後發生一系列的細胞生理活動來協調各組織活動, 使之成為生命的統一整體對多變的外界環境作擾爛出綜合反應。

❼ 細胞通訊在生物生命活動的調節中發揮著重要作用

A錯。銷鄭首先，胰島素的受體不僅存在於肝細胞，還存在於其他組織細胞。其次，肝細胞接受刺激後是促進團握肝糖元的合成，因為胰島素可以降低血糖。（胰島B細胞分泌胰島素）
B錯。它們同塌斗慶時受下丘腦的調節，而非垂體。下丘腦才是內分泌調節的中樞。
D錯。突觸傳遞的方向是單向的，從突觸前膜到突觸後膜。該圖中靶細胞受到刺激後，是神經細胞把興奮傳給了靶細胞，而不是從靶細胞到神經細胞。
如果覺得解決了您的問題，請採納。

❽ 細胞信號傳遞的基本特徵

細胞信號傳遞的基本特徵
（1）多途徑、多層次的細胞信號通路具有收斂性或是發散性
（2）細胞的信號轉導具有專一性與相似性
（3）信號轉到過程中有信號放大作用：信號的放大作用與信號所啟動的作用並存
（4）細胞的適應性
（二）蛋白激酶的網路整合信息
細胞信號傳遞構成一個復雜的信號網路系統 具有高度的非線性特點，即信號網路中各通路之間存在cross talking的相互關系 而蛋白激酶的網路整合信息是不同信號通路之間實現的 交談 的一 種重要方式

❾ 如何理解細胞信號系統及其功能

細胞信號系統及其功能理解如下：

細胞信號轉導是指細胞通過胞膜或胞內受體感受信息分子的刺激，經細胞內信號轉導系統轉換，從而影響細胞生物學功能的過程。水溶性信息分子及前列腺素類（脂溶性）必須首先與胞膜受體結合，啟動細胞內信號轉導的級聯反應。

將細胞外的信號跨膜轉導至胞內；脂溶性信息分子可進入胞內，與胞漿或核內受體結合，通過改變靶基因的轉錄活性，誘發細胞特定的應答反應。

相互作用

1、受體：位於細胞膜上或細胞內，能特異性識別生物活性分子肢陵並與皮銀之結合，進而引起生物學效應的特殊蛋白質，膜受體多為鑲嵌糖蛋白胞內受體全部為DNA結合蛋白。受體在細胞信息傳遞過程中起極為重要的作用。

2、G蛋白：即鳥苷酸結合蛋白，是一類位於細胞膜胞漿面、能與GDP或GTP結合的外周蛋白，由α、燃飢宴β、γ三個亞基組成。

(9)細胞通訊信號網路的作用擴展閱讀：

傳遞途徑

1、G蛋白介導的信號轉導途徑，G蛋白可與鳥嘌呤核苷酸可逆性結合。由x和γ亞基組成的異三聚體在膜受體與效應器之間起中介作用。小G蛋白只具有G蛋白亞基的功能，參與細胞內信號轉導。

2、受體酪氨酸蛋白激酶(RTPK)信號轉導途徑受體酪氨酸蛋白激酶超家族的共同特徵是受體本身具有酪氨酸蛋白激酶（TPK）的活性，配體主要為生長因子。RTPK途徑與細胞增殖肥大和腫瘤的發生關系密切。

3、非受體酪氨酸蛋白激酶途徑此途徑的共同特徵是受體本身不具有TPK活性，配體主要是激素和細胞因子。