信息分子的种类与传递方式

（一）信息分子的种类

凡由细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质统称为信息分子。目前已知的信息分子有细胞间的，即第一信使；也有在细胞内的，即第二信使和第三信使。

1．细胞间信息分子　细胞间信息分子称为第一信使，其作用是将信息从某一细胞传递至另一细胞（靶细胞）。细胞间信息分子按化学本质不同分为蛋白质和肽类（如生长因子、细胞因子、胰岛素等）、氨基酸及其衍生物（如甘氨酸、甲状腺素、肾上腺素等）、类固醇激素（如糖皮质激素、性激素等）、脂肪酸衍生物（如前列腺素）、气体信号分子（NO、CO）等；按照溶解性质不同可分为脂溶性信息分子（如类固醇激素）和水溶性信息分子（蛋白质、氨基酸及其衍生物）两类；根据细胞分泌方式不同分为神经递质（如乙酰胆碱、多巴胺、5－羟色胺、γ－氨基丁酸、神经肽类等）、内分泌激素、局部化学介质（如生长因子、前列腺素等）和气体信号分子（如一氧化氮、一氧化碳等）四大类。

2．细胞内信息分子　细胞内信息物质是指在细胞内传递细胞调控信号的化学物质，包括无机离子，如Ca2＋；脂类衍生物，如二酰甘油（DG）；糖类衍生物，如三磷酸肌醇（IP3）；核苷酸，如cAMP、cGMP；信号蛋白分子，如癌基因产物Ras，底物酶等。通常将Ca2＋、DG、IP3、cAMP、cGMP等这类在细胞内传递信息的小分子化合物称为第二信使（secondary messenger）。第二信使将细胞接受的第一信使信息转导至细胞内，最终引起相应的生物效应。这种信息传递途径一般是：

细胞内还有一类负责细胞核内、外信息传递的物质称为第三信使，是一类可与靶基因特异序列结合的核蛋白，能调节基因转录，又称为DNA结合蛋白，起转录因子或转录调节因子的作用。

细胞内信息物质在传递信号时绝大部分通过酶促级联反应方式进行。它们最终通过改变细胞内相关酶的活性、开启或关闭细胞膜离子通道及细胞核内基因的转录，达到调节细胞代谢和控制细胞生长、繁殖或分化的作用。

（二）细胞间信息分子的信息传递方式

按照传输距离和作用方式，可将细胞间信息分子的信息传递方式分为3类（图12－1）。

1．内分泌　参与此种传递的主要是一些内分泌激素如胰岛素、甲状腺素、肾上腺素等。特点是信息分子由特殊的内分泌细胞分泌释放，通过血液循环到达靶细胞，是一种长距离通讯；信息分子入血运输而被稀释，一般浓度较低；大多数对靶细胞的作用比较缓慢而持久。

内分泌激素按化学组成分为含氮激素（如肾上腺素、甲状腺素、促甲状腺激素、胰高血糖素、胰岛素、生长激素等）、类固醇激素（如性激素、糖皮质激素、醛固酮等）。按激素受体的分布部位不同分为胞内受体激素（甲状腺素、类固醇激素等）和膜受体激素（除甲状腺素外的其他含氮激素）。

2．旁分泌　体内某些细胞能分泌一种或数种化学物质（局部化学介质），如生长因子、细胞生长抑素、一氧化氮、前列腺素、神经递质（又称突触分泌信号）等，其中以细胞因子为主。旁分泌的信息传递特点是信息分子不进入血循环，而是通过扩散作用到达附近的靶细胞，主要作用于局部相邻的细胞，是一种短距离通讯；发挥作用快，不被稀释；除生长因子外，它们的作用时间短；不经血液运输，局部浓度较高。

图12－1　细胞间信息分子的信息传递方式
●细胞外信号　Y受体

3．自分泌　有些信息分子由细胞分泌至细胞间隙，又作用于分泌自身的细胞，即信息物质能对同种细胞或分泌细胞自身起调节作用，此类信息分子又称为自分泌信号。许多细胞生长因子以此方式起作用。如一些癌基因所表达的蛋白质，可刺激自身细胞增殖。此类信息传递是由于分泌信息分子的细胞自身存在该信息分子的特异受体。