細胞信號與通訊

縫隙連接訊號(gap-junction signaling)

/ gap-JUNK-shun SIG-nuh-ling /

想像兩棟相鄰的房子,在各自的廚房之間共用一道私人小門。住戶們不必走到外面、不必寄信,甚至不必敲門——他們可以直接把東西遞過去。縫隙連接訊號正是兩個相互接觸的細胞之間的那道共用小門:微小的隧道把它們的內部直接連通,於是小信使從一個細胞進入下一個細胞,根本不必進入外面的空間。

縫隙連接訊號是相鄰細胞之間透過縫隙連接進行的直接通訊——這些通道在兩個細胞的膜之間對齊排列,形成連通它們細胞質的連續管道。透過這些管道,小分子和離子(包括第二傳訊者和電流)從一個細胞直接流進它的鄰居。與其他任何種類的訊號不同,這裡既沒有釋放出的配體,也沒有表面受體:信使始終沒有離開細胞受保護的內部。這使得縫隙連接訊號極其快速,並讓一整群相連的細胞共享它們的內部狀態,實際上表現得如同一個細胞。

縫隙連接訊號在許多細胞必須瞬間步調一致行動的地方最為重要。在心臟裡,縫隙連接把電訊號從一個細胞傳給另一個細胞,使整塊肌肉作為一次協調的搏動來收縮;在某些組織裡,它們讓細胞共享養分和小信使以保持同步。植物透過叫胞間連絲的通道實現類似的效果。一個常見的誤解是把縫隙連接當成只是把細胞黏在一起的結構膠水;它們其實是開放的通訊通道——而當心臟的縫隙連接受損時,那協調的搏動可能瓦解成危險而紊亂的節律。

你的心跳依賴於縫隙連接:當一個心肌細胞被電激發時,電流直接透過縫隙連接流進它的鄰居,於是整個心腔一齊收縮。一旦這些連接被破壞,那協調的搏動就可能退化成一種紊亂、危及生命的節律。

縫隙連接讓心臟細胞共享電流,作為一個整體跳動。

縫隙連接不只是膠水——它們是開放的通道,所以信使從未離開細胞內部,也不涉及配體或表面受體。植物用胞間連絲來實現同樣的直接共享。

又稱
direct cell-cell signaling电耦合缝隙连接通讯