细胞通讯信号网络的作用

❶ 细胞通讯的其他相关

多细胞生物是由不同类型的细胞组成的社会, 而且是一个开放的社会，这个社会中的单个细胞间必须协调它们的行为，为此，细胞建立通讯联络是必需的。如生物体的生长发育、分化、各种组织器官的形成、组织的维持以及它们各种生理活动的协举哗调, 都需要有高度族岁精确和高效的细胞间和细胞内的通讯机制。
是指一个细胞发出的信息通过正穗行介质传递到另一个细胞产生相应的反映，细胞间的通讯对于多细胞生物体的发生和组织的构建，协调细胞的功能，控制细胞的生长和分裂时必须的！
神经、内分泌与免疫调控系统的信号传导与基因表达调控是动物生理生化的基础，系统生物学与合成生物学分析生物系统的细胞内外通讯过程的分子相互作用、基因调控网络系统及其人工设计与合成，从而开拓了细胞通讯的生物系统研究与人工生物系统开发等。

❷ 细胞连接有哪几种类型，各有什么功能

动物细胞有三种类型的连接：封闭(紧密连接)、锚定连接(斑形成连接)和通讯(间隙连接)。

封闭连接功能：紧密连接是封闭连接的主要形式，一般存在于上皮细胞之间，紧密连接可阻止可溶性物质腔卜从上皮细胞层一侧扩散到另一侧，因此起到重要的封闭作用。此外紧密连接还具有隔离和支持作用。

锚定连接的功能是黏着，为分散的细胞间或者细胞与胞外基质间提供作用力。

通讯连接的功能是通讯，进行细胞之间的信号传导。

细胞表面的特化结构，或特化区域, 两个细胞通过这种结构连接起来。细胞的特化区涉及细胞外基质蛋白、跨膜蛋白、胞质溶胶蛋白、细胞骨架蛋白等。从功能上看,细胞连接将同类细胞连接成组织,并同相邻组织的细胞保持相对稳定。

(2)细胞通讯信号网络的作用扩展阅读：

动物细胞间最普遍的细胞连接，是在相互接触的细胞之间建立的有孔道的、由连接蛋白形成的亲水性跨膜通道，允许无机离子、第二信使及水溶性小分子量的代谢物质从中通过，从而沟通细胞达到代谢与功能的统一。

在细胞生长、细胞增殖与分化、组织稳态、肿瘤发生、伤口愈合等生理和病理生理过程中具有重要作用。越来越多的研究表明，构成间隙连接的连接伍中穗蛋白基因的突变与人类的遗传性疾病相关，如外周神经病、耳聋、皮肤病、白内障、眼牙指发育不全综合征及先天性心脏病等。

间隙连接最重要的特征是间隙中丛集的圆柱形颗粒，这些圆柱形颗粒是一对6个亚单位排列成的中间有孔道的结构每一个六聚体称为连接子，连接子两两相对分别整合在两相邻细胞的质膜中。构成连接子的亚单位为连接蛋白。

间隙连接对细胞增殖的控制也有一定作用。如将转化细胞与正常细胞共培养，培没通常几乎不能在两种细胞间建立间隙连接，转化细胞的增殖不受抑制；当用一定诱导剂使转化细胞与正常细胞之间建立间隙连接后转化细胞的生长即受到抑制；当封闭正常细胞与转化细胞之间的通道后转化细胞的生长失控复现。

❸ 单细胞分析之细胞交互-3：CellChat

CellChat 通过综合信号配体、受体及其辅因子基因的表达只与它们之间互作的先验知识对细胞通讯概率建模。在推断出细胞间通讯网络后，CellChat提供了进一步数据探索、分析和可视化的功能。

文章链接： https://www.nature.com/articles/s41467-021-21246-9
视频链接： https://www.youtube.com/watch?v=kc45au1RhNs

CellChat工作流程图：

从Seurat对象直接创建：
⚠️：构建Cell Chat对象时，输入的是log后的数据。

在CellChat中，我们还可以先择特定的信息描述细胞间的相互作用，可以理解为从特定的侧面来刻画细胞间相互作用，比用一个大的配体库又精细了许多。

对表达数据进行预处理，用于细胞间的通信分析。首先在一个细胞组中识别过表达的配体或受体，然后将基因表达数据投射到蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络上。如果配体或受体过表达，则识别过表达配体和受体之间的相互作用。

通过为每个相互作用分配一个概率宽纯值并进行置换检验来推断生物意义上的细胞-细胞通信。

通过计算与每个信号通路相关的所有配体-受体相纳巧卖互作用的通信概率来推断信号通路水平上的通信概率。

我们可以通过计算链路的数量或汇总通信概率来计算细胞间的聚合通信网络。

至此，统计分析部分已经完成。

检查每种细胞发出的信号

⚠️注：层次图、网络图、和弦图、热图只是不同的展示方法，展示的内容和代表的意思一模一样
比如在前面洞逗的功能富集分析或case control的比较中找到了一些信号通路差异，就可以进一步在细胞水平上验证。

层次图（Hierarchy plot）

网络图（Circle plot）

和弦图（Chord diagram）

热图（Heatmap）

层次图（ Hierarchy plot）

网络图（Circle plot）

和弦图（Chord diagram）

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

气泡图（全部配体受体）

气泡图（指定信号通路或配体-受体）

气泡图（指定信号通路或配体-受体并指定细胞）

参与某条信号通路（如TGFb）的所有基因在细胞群中的表达情况展示（小提琴图和气泡图）

通讯网络系统分析使用了三种算法： 社会网络分析 、 NMF分析 和 流行学习与分类
⚠️：不同的算法算出来的结果可能会相互矛盾，需要结合生物学知识加以判断

计算网络中心性权重

通过计算每个细胞群的网络中心性指标，识别每类细胞在信号通路中的角色/作用C（发送者、接收者、调解者和影响者）

识别细胞的信号流模式

热图

冲击图/河流图（river plot）

气泡图

热图

冲击图

气泡图

把共同起作用的信号通路归纳在一起，分为基于功能的归纳和基于拓扑结构的归纳

⚠️：配对分析必须保证细胞类型是一样的，才可以进行配对。如果 两个样本的细胞类型不一样又想进行配对分析时，可以用subset把两个样本的细胞类型取成一致的。

数量与强度差异网络图

数量与强度差异热图

细胞互作数量对比网络图

这里function的图出不来，只有structural的图可以出来

总体信号模式对比

❹ 阐述细胞通讯中细胞信号分子的种类及其作用机理

这个问题比较大了,广义的说,细胞内所有分子不管是蛋白,还是糖,还是金属离子还是核苷酸都是可以作为胞内信号通讯的信号分旅老子的.
狭义的讲,按照信号分子所在部位,可以使细胞膜,细胞浆以及细胞核的信号分子,起着比如说各种膜受体拆核升,中者就多了去了,后者比如激素受体,转录因子等.
信号分子通常由级联效应,比如氏悄ras-raf-mek-erk等等类似的级联放大.另外,各个信号通路之间存在非常广泛的crosstalk.

❺ 简述细胞内参与信号传递的分子种类及作用基理

生物细胞所接毕正受的信号既可以使物理信号（光、热、电流），也可以是化学信号，但伍数橘是在有机体间和细胞间的通讯中最广泛的信号是化学信号。
从化学结构来看细胞信号分子包括：短肽、蛋白质、气体分子（NO、CO）以及氨基酸、核苷酸、脂类和胆固醇衍生物等等，其共同特点是：①特异性，只能与特定的受体结合；②高效性，几个分子即可发生明显的生物学效应，这一特性有赖于细胞的信号逐级放大系统；③可被灭活，完成信息传递后可被降解或修饰而失去活性，保证信息传递的完整性和细胞免于疲劳。
从产生和作用方式来看可分为内分泌激素、神腔团经递质、局部化学介导因子和气体分子等四类。
从溶解性来看又可分为脂溶性和水溶性两类。脂溶性信号分子，如甾类激素和甲状腺素，可直接穿膜进入靶细胞，与胞内受体结合形成激素-受体复合物，调节基因表达。水溶性信号分子，如神经递质、细胞因子和水溶性激素，不能穿过靶细胞膜，只能与膜受体结合，经信号转换机制，通过胞内信使（如cAMP）或激活膜受体的激酶活性（如受体酪氨酸激酶），引起细胞的应答反应。所以这类信号分子又称为第一信使（primary
messenger），而cAMP这样的胞内信号分子被称为第二信使（secondary
messenger）。目前公认的第二信使有cAMP、cGMP、三磷酸肌醇（IP3）和二酰基甘油（DG），Ca2+被称为第三信使是因为其释放有赖于第二信使。第二信使的作用是对胞外信号起转换和放大的作用。

❻ 细胞通讯的定义

细胞通讯是指信号细胞发出的信息传递到靶细胞并与受体相互陆李余作用，引起靶细胞产生特异性生物学效应的过程。即在多细胞生物的细胞早滚之间, 细胞间或细胞内通过高度精确和高效地发送与接收信息的通讯机制, 并通过放大引起快速的细胞生理反应，或者引起基因活动,尔后发生一系列的细胞生理活动来协调各组织活动, 使之成为生命的统一整体对多变的外界环境作扰烂出综合反应。

❼ 细胞通讯在生物生命活动的调节中发挥着重要作用

A错。销郑首先，胰岛素的受体不仅存在于肝细胞，还存在于其他组织细胞。其次，肝细胞接受刺激后是促进团握肝糖元的合成，因为胰岛素可以降低血糖。（胰岛B细胞分泌胰岛素）
B错。它们同塌斗庆时受下丘脑的调节，而非垂体。下丘脑才是内分泌调节的中枢。
D错。突触传递的方向是单向的，从突触前膜到突触后膜。该图中靶细胞受到刺激后，是神经细胞把兴奋传给了靶细胞，而不是从靶细胞到神经细胞。
如果觉得解决了您的问题，请采纳。

❽ 细胞信号传递的基本特征

细胞信号传递的基本特征
（1）多途径、多层次的细胞信号通路具有收敛性或是发散性
（2）细胞的信号转导具有专一性与相似性
（3）信号转到过程中有信号放大作用：信号的放大作用与信号所启动的作用并存
（4）细胞的适应性
（二）蛋白激酶的网络整合信息
细胞信号传递构成一个复杂的信号网络系统 具有高度的非线性特点，即信号网络中各通路之间存在cross talking的相互关系 而蛋白激酶的网络整合信息是不同信号通路之间实现的 交谈 的一 种重要方式

❾ 如何理解细胞信号系统及其功能

细胞信号系统及其功能理解如下：

细胞信号转导是指细胞通过胞膜或胞内受体感受信息分子的刺激，经细胞内信号转导系统转换，从而影响细胞生物学功能的过程。水溶性信息分子及前列腺素类（脂溶性）必须首先与胞膜受体结合，启动细胞内信号转导的级联反应。

将细胞外的信号跨膜转导至胞内；脂溶性信息分子可进入胞内，与胞浆或核内受体结合，通过改变靶基因的转录活性，诱发细胞特定的应答反应。

相互作用

1、受体：位于细胞膜上或细胞内，能特异性识别生物活性分子肢陵并与皮银之结合，进而引起生物学效应的特殊蛋白质，膜受体多为镶嵌糖蛋白胞内受体全部为DNA结合蛋白。受体在细胞信息传递过程中起极为重要的作用。

2、G蛋白：即鸟苷酸结合蛋白，是一类位于细胞膜胞浆面、能与GDP或GTP结合的外周蛋白，由α、燃饥宴β、γ三个亚基组成。

(9)细胞通讯信号网络的作用扩展阅读：

传递途径

1、G蛋白介导的信号转导途径，G蛋白可与鸟嘌呤核苷酸可逆性结合。由x和γ亚基组成的异三聚体在膜受体与效应器之间起中介作用。小G蛋白只具有G蛋白亚基的功能，参与细胞内信号转导。

2、受体酪氨酸蛋白激酶(RTPK)信号转导途径受体酪氨酸蛋白激酶超家族的共同特征是受体本身具有酪氨酸蛋白激酶（TPK）的活性，配体主要为生长因子。RTPK途径与细胞增殖肥大和肿瘤的发生关系密切。

3、非受体酪氨酸蛋白激酶途径此途径的共同特征是受体本身不具有TPK活性，配体主要是激素和细胞因子。