細胞コミュニケーションは、内部と外部の両方の手がかりに応答することにより、恒常性と呼ばれるプロセスで安定した内部環境を維持する上で重要な役割を果たします。 特定の組織における細胞の機能は、それらの環境に応答するための細胞シグナル伝達に依存しています。細胞コミュニケーションは、組織内の細胞間の情報交換です。細胞シグナル伝達は、組織内の細胞のグループ間の調整を可能にする細胞通信の主要な方法です。細胞間コミュニケーションは、ホルモン、神経伝達物質、またはサイトカインの助けを借りて、細胞外空間を介して発生します。細胞通信の3つの段階は、受信、伝達、および応答です。

対象となる主要分野

1.細胞コミュニケーションとは –定義、機能、プロセス 2.ホメオスタシスとは –定義、機能、プロセス 3.細胞間のコミュニケーションはどのように恒常性を維持するのに役立ちますか –ホメオスタシスの維持における細胞コミュニケーションの役割

重要な用語：細胞通信、化学シグナル、ホメオスタシス、負のフィードバックループ、正のフィードバックループ

細胞コミュニケーションとは

細胞コミュニケーションとは、生物の生細胞が互いにコミュニケーションをとるいくつかの方法のいずれかを指します。これは主に、細胞シグナル伝達として知られるプロセスを介した化学シグナル/メッセンジャーによって発生します。これらの化学信号は、主に細胞によって生成され、細胞外空間に分泌されるタンパク質です。これらの化学信号は、ホルモン、神経伝達物質、またはサイトカインである可能性があります。受信、伝達、応答は、細胞通信の3つの段階です。

受信

シグナル伝達分子は、組織内の細胞表面の受容体として知られる分子に特異的に結合するリガンドとして機能します。これらの受容体は、リガンドに結合するとコンフォメーションを変化させ、細胞内空間にシグナルを伝達します。細胞膜上の3つの主要なタイプの受容体は、イオンチャネル受容体、受容体チロシンキナーゼ、およびGタンパク質共役型受容体です。

形質導入

膜貫通受容体のコンフォメーションの変化は、いくつかのステップで構成される特定のシグナル伝達経路を開始します。シグナル伝達経路に関与する分子は、リレー分子として知られています。形質導入の複数のステップにより、経路の調節が可能になります。

応答

シグナル伝達経路の終わりに、DNA複製、遺伝子発現、酵素作用などの特定の細胞応答が細胞内で開始されます。細胞シグナル伝達経路を図1に示します。

図1：細胞シグナル伝達

細胞コミュニケーションは、発達、組織修復、免疫、そして恒常性に関与しています。

恒常性とは何ですか

恒常性とは、最適な生存のための条件に適応しながら、生物学的システムが安定性を維持する自己調節プロセスを指します。恒常性は、負と正のフィードバックループによって維持されます。

負帰還ループ

負のフィードバックループは、ある種の刺激に反応して機能の低下を引き起こす反応です。血糖値、血圧、血中pH、酸素/二酸化炭素バランス、水バランス（浸透圧調節）、酸/塩基バランス、カルシウムレベル、およびエネルギーバランスの維持は、負のフィードバックループの例です。

図2：カルシウムレベルの規制

正のフィードバックループ

正のフィードバックループは刺激の増幅に関与しています。出産中、子宮収縮はオキシトシンによって刺激されます。より多くのオキシトシンの放出は、より強い収縮を生み出します。

細胞間のコミュニケーションはどのように恒常性を維持するのに役立ちますか

恒常性とは、体内の安定した内部環境を維持することです。細胞コミュニケーションは恒常性において重要な役割を果たします。ホルモン、神経伝達物質、サイトカインなどの化学信号は、体内の臓器や組織に信号を送るのを助ける分子として機能します。組織内の細胞間の細胞間コミュニケーションは、組織がユニットとして機能するのに役立ちます。したがって、体の組織または器官は、特定の生物の定義されたレベルまたは状態を維持しながら、受信信号に基づいてそれらの機能を変えることができます。

結論

細胞通信は、特定の組織の細胞間で信号を送信するメカニズムです。臓器や組織のすべての細胞に信号を送ることにより、体の安定した内部環境の維持に役立ちます。次に、臓器と組織が一緒に機能して、体内の特定の機能を達成することができます。

リファレンス：

1.「細胞シグナル伝達入門」。カーンアカデミー、こちらから入手できます。 2.「ホメオスタシス」。カーンアカデミー、こちらから入手できます。

画像提供：

1. EGFR_signaling_pathway.pngによる「EGFRシグナル伝達経路」：Eikuchderivative work：Anassagora（talk）– EGFR_signaling_pathway.png（Public Domain）via Commons Wikimedia 2.“ 625 Calcium Homeostasis” By Anatomy&Physiology、Connexions Web site、Jun 19、2013 。– CommonsWikimedia経由のOpenStaxCollege（CC BY 3.0）