细胞“通信网络”

黄胜

我们的身体是一个由无数细胞构成的大型“工厂”。每个细胞都充满活力，孜孜不倦地履行着它们独特的职责。它们互相影响，共同协作，让我们的生命得以持续。显然，每个细胞都不是孤立存在的，它们之间通过精密、复杂的“通信网络”相互连接。让我们走进人体细胞“工厂”，探索其中奇妙的“通信网络”！

细胞之间靠谱的“信使”

庞杂的细胞“通信网络”，依靠着一些特殊的“信使”维持运转——它们负责在细胞之间传递重要的信息，告诉每个细胞应该做什么，以保障整个“工厂”（我们的身体）正常运行。它们之中，有3种“信使”极具代表性，那就是激素、神经递质和细胞因子。

 人体的主要内分泌腺

细胞内部的转运

当各类“信使”到达了目的地，就会把它携带的“信件”释放出来。这些“信件”进入细胞的方式也各有特色：有些“信件”可以像风一样，通过自由扩散传递；有的则需要用车辆一样的载体蛋白运进细胞，或是通过特殊的细胞结构进入内部。

把蕴含着外界刺激信号的“信件”交给目标细胞，细胞感受到了外界的刺激，便会通知其内部准备转运这些“信件”。只有带着特定信号的“信件”被细胞接收和读取后，细胞才能做出相应的“决策”和“行动”。

在转运过程中，细胞内的一系列蛋白质和小分子便会像无数个齿轮一样开始转动，在细胞内部形成一张巨大的“网”，“信件”内容将转变为可以在这张“网”上传递的信号。这张“网”具备整合、放大信号的功能，即使是微弱的外界信号也能被放大，让细胞感知，从而启动反应机制。

最终，信号传递“网”会触发细胞中特定基因的表达和蛋白质的活化，引发细胞的各种生物学响应，例如细胞的生长、分裂、移动和细胞的程序性死亡等。

“货运飞机”——激素

激素是我们体内最重要的一类“信使”，它们调节着身体的各种生理活动。我们可以把激素想象成飞机，把它携带的特定信号想象成要运送的包裹。这些“飞机”从特定的“机场”——内分泌腺“起飞”，能够迅速到达身体的各个角落，将“包裹”送到远离内分泌腺的细胞和组织，帮助机体调整和适应各种生理过程和环境变化。

多种内分泌腺组成了我们的内分泌系统，它就像一个航空管理局，管理各个发送激素“包裹”的内分泌腺“机场”，统筹激素“飞机”的起降。

 神经递质在神经细胞之间传递示意图

 免疫细胞释放细胞因子

“电报”——神经递质

“厂区”的细胞间有无数的神经纤维，它们就像是一根根电缆，与神经细胞构成了一个复杂的“电报中心”——神经系统，在支持着人体的感知、思维和行动。

在“电报中心”，神经递质是一类重要的“信使”，作为神经细胞之间传递信息的化学物质，像电报一样在“电缆”上将信息迅速、准确地从一个细胞传到另一个细胞。

“无线电”——细胞因子

细胞因子是另一个重要的“信使”，它像无线电一样广泛参与着细胞间的信息传递。细胞因子主要由免疫细胞产生，免疫细胞是人体的“卫兵”，它们组成了免疫系统这个“卫队”。当人体受到病原体和异常细胞等“入侵者”的攻击时，免疫系统“卫队”会通过细胞因子来调动各类免疫细胞，从而快速识别、清除“入侵者”。

 物质通过细胞膜上的受体进入细胞

受體，请查收

无论是在细胞的内部还是外部，想要接收到信息，还需要特定的“收件人”——受体。

受体被“安装”在细胞的表面或内部。不同的受体功能各有不同，会接收相应的“信件”，常见的受体有G蛋白偶联受体、酪氨酸激酶受体和离子通道受体等。

例如，G蛋白偶联受体是自然界存在最广泛的一类受体。它存在于细胞膜上，负责将细胞外部的信息传递到细胞内部，可以接收激素、细胞因子等多种物质。G蛋白偶联受体就像我们身体中的“灯塔”，帮助细胞感知“光”（视觉）和“气味”（嗅觉）。

酪氨酸激酶受体像是细胞“建筑工地”的“指挥官”，控制着细胞的生长和分裂。

离子通道受体是细胞的“交通系统”，通过其开闭，控制神经信号的流动，保持信号传递的顺畅。

这个庞大的“通信网络”让每个细胞都能够分享信息、协同工作，共同维护生命稳定。未来，科学家将对细胞进行更加深入的研究，每一个新的科学发现都将使我们的细胞“通信网络”更加强大、灵活，带领我们向更健康、更精彩、更充满活力的未来迈进。

 由于体内缺少胰岛素，1型糖尿病患者在日常生活中需要注射胰岛素

知识链接  细胞的“通信故障”

虽然“通信网络”大多数时候运行良好，但也不免会出现“通信故障”。例如，如果免疫细胞误将正常细胞当作“外来入侵者”，就会发生自身免疫性疾病，比如类风湿关节炎；如果细胞无法正常接收“产生胰岛素”的信号，就可能导致1型糖尿病的发生。

每一次“通信故障”都是一个挑战，需要机体所有的细胞、组织和器官齐心协力，修复“通信网络”，有时还需要借助医疗手段才能恢复正常。

（责任编辑 / 代竹蕊  美术编辑 / 周游）