生物的基本组成单位是细胞，但对于细胞对话，我们知之甚少。从这些对话中，我们可以洞悉生命的本质。大脑的中枢控制系统如何发送指令？如何决定我们身体的健康水平？人的思维、感觉和行为如何协调统一？对于这些问题，乔恩·利夫博士在全书四个部分一一解答。
第一部分介绍人体细胞，包括T细胞、毛细血管（最纤细的血管）内皮细胞、四处游走的血液细胞、血小板、肠道细胞、皮肤细胞和癌细胞；选取某些细胞作为重要示例，以便读者深入了解所有器官如何通过细胞通信来运作。
第二部分介绍大脑，述及神经元、三种支持性脑细胞和两种保卫大脑的保护性屏障细胞，其中一章专门阐述导致各种慢性疼痛综合征的独特细胞对话。
第三部分描述微生物通信世界，包括微生物物种之间，以及微生物与植物、人类之间的通信。
第四部分介绍细胞内对话，包括细胞器与线粒体、蛋白工厂等其他细胞区室之间的通信；还涉及向这些区室发送信号的分子。最终得出的结论着眼于这些无处不在的细胞对话的意义。

龚银，自由译者。2010年毕业于湖南农业大学，2013年毕业于中国科学院生物化学与分子生物学专业，同年在英国伦敦发表学术专著Abiotic Stress in Plants。毕业后，出于对语言的爱好，一直从事翻译、记者等文字工作。2015年起，师从郭先林教授，迄今已累计翻译数百万字，尤其擅长中译英，作品以清新自然、简约流畅见长。

导言
第一部分 人体
第1章 细胞——彼此之间无话不谈
第2章 促使白细胞迁移的信号
第3章 T细胞——免疫主力
第4章 毛细血管——组织发育的“脑中心”
第5章 血小板——远不只是“止血栓”
第6章 肠道内的细胞对话
第7章 遍及全身皮肤的信号传递
第8章 癌细胞——终极操纵者
第二部分 大脑
第9章 神经元的世界
第10章 星形胶质细胞的支持性作用
第11章 小胶质细胞——大脑的主要调控者
第12章 生成髓鞘的少突胶质细胞
第13章 大脑的守卫细胞
第14章 疼痛与炎症
第三部分 微生物的通信世界
第15章 微生物的行为与对话
第16章 微生物与人体细胞的战斗
第17章 肠道微生物的权术
第18章 微生物对大脑的影响
第19章 病毒的复杂世界
第20章 微生物与植物的相互作用
第21章 微生物与癌症的爱恨纠缠
第22章 微生物与细胞器的对话
第四部分 细胞内的对话
第23章 细胞器之间的交流沟通
第24章 线粒体参与的对话
第25章 膜的合成
第26章 支架干线上的物质运输
第27章 树突干线
第28章 纤毛的重要意义
第29章 会说话的分子？——浅谈mTOR
结束我们的细胞对话之旅
附录
致谢

现代生物科学最大的秘
密寓于平凡无奇之中，那就
是所有生命活动的发生都是
因为细胞之间的对话。身体
遭受感染时，免疫T细胞会
告诉大脑细胞，我们理应“
觉得不舒服”并躺下来。在
前往感染目标的漫长征程中
，白细胞会在远距离信号的
指引下迈出每一步。癌细胞
会提醒自己的群体注意免疫
攻击和微生物攻击。肠道细
胞会与微生物交流，确定谁
是敌人谁是朋友。胸腺中的
“导师”细胞会告诉T细胞不
要损毁人体组织。
现代医学科学的门道让
人难以摸清，因为我们大多
数人无法读懂引领神经科学
、遗传学、分子生物学、免
疫学和微生物学等领域的前
沿技术刊物。有关细胞通信
的内容充斥着分子、信号、
受体、细胞等让人疑惑不解
的名词，这些行话为细胞通
信披上了神秘的面纱。
领会对话
《细胞的秘密语言》
（The Secret Language of
Cells）一书拨开了这一神秘
面纱，让大家能够看清楚医
学研究，乃至生命本身。这
本书用通俗易懂的文字介绍
了多种细胞语言，直观地描
绘了这些语言的具体运用。
本书的各个章节重点介绍了
人体细胞、脑细胞、微生物
细胞，以及细胞内部各区室
之间的通信。通过描述各个
细胞的生活方式，本书能够
带大家读懂先进的生物学。
无论您是否懂医学术语
，本书都将能够从广度和深
度上为您阐明细胞通信这一
普遍现象。也许像我一样，
您会在初探细胞信号传递时
感到不可思议，并为其如何
影响地球上的每一个生物而
惊叹不已。
最新研究得出的结论令
人瞠目结舌：人体乃至所有
动植物和微生物群体内的各
个生命活动过程均基于细胞
之间的对话和集体决策。各
种各样的细胞组成了免疫系
统、血管、肠道和皮肤屏障
、脑组织及微生物，了解这
些细胞如何做出决策，我们
便会明白细胞通信对健康与
疾病起着何种决定性的作用
。
其实，在了解细胞通信
的基础上，我们还能够紧跟
现代医学治疗的最新动态，
比如新兴癌症免疫疗法。实
验性治疗采用微生物和免疫
细胞来对抗多种癌症，利用
的便是上述细胞之间的常规
对话。肠道内微生物之间会
进行细致入微的讨论，这将
决定它们会以何种方式来影
响与代谢、体重减轻、焦虑
、肠道疾病、食物过敏反应
和大脑疾病相关的治疗。根
据免疫细胞与脑细胞之间的
对话结果，我们便可以确定
使用哪些方法来应对压力、
炎症、抑郁、焦虑、创伤、
大脑疾病和微生物侵袭。
相同的语言，不同的方
法
本书在各个章节中阐述
了各种各样的细胞均可同时
运用多种信号交流。以下各
项均用于传递信号：
·分泌的化学物质
·细胞放出的携带有遗传
指令的囊泡
·电流
·电磁波
·细胞的物理接触
·细胞之间的生物纳米管
不可思议的是，整个自
然界中的各种细胞，无论是
人、动植物的细胞，还是微
生物的细胞，都运用相同的
语言交流。
大家可能知道，神经元
会在大脑回路中运用一种信
号。神经元沿轴突产生电流
，触发神经递质分子释放，
而这也就是对其他神经元发
出的信号。实际上，神经元
在通信时运用了我们之前提
到的多种语言技巧，与它们
交流的对象不仅仅是其他神
经元，还包括另外三种支持
性脑细胞、多种免疫细胞以
及其他所有人体组织的细胞
。拿慢性疼痛综合征来说，
神经元会通过各种复杂的连
接来交流，这有时还会一次
涉及十种不同的细胞类型。
近期，我们又发现了神经元
的一个小花招，它们会通过
从轴突延伸到组织内部的侧
面通道向局部免疫细胞发送
信息，而不是像平常一样与
回路中的下一个神经元建立
连接。
此外，神经元还会运用
脑电波交流。各个神经元群
会一起振动，将特定频率的
电磁振荡作为信息发送到其
他大脑区域。对于两个主要
大脑记忆中心之间的消息，
一种频率提供记忆相关的空
间信息，另一种频率提供时
间相关的信息。
……
不过，我觉得微生物之
间的交流最与众不同。单细
胞微生物在与单细胞生物交
流时会展现出非比寻常的能
力，就好像是受到大脑控制
一样。从某种程度上说，这
些微生物能够根据多种同时
输入的信息来做出决策。它
们会与彼此进行细致入微的
沟通，而且细胞体积比人体
细胞大得多，结构也更为复
杂，这就更令人惊奇了。
我写过一篇综述来总结
尖端科研杂志的最新研究进
展，惊讶地发现，细胞通信
竟是当代所有医学科学及生
命本身的基础。但凡我们目
之所及之处，细胞都在相互
交谈——血细胞、免疫细胞
、肠道细胞、大脑细胞、植
物细胞和所有微生物，甚至
是被一些科学家认为并非生
物的病毒也不例外。我越来
越清楚地认识到，细胞之间
的信号传递才是生物学的作
用机制。
我发现，目前还没有书
籍或期刊文章来综合性地阐
述细胞之间的对话。于是，
我当即决定论述细胞对话这
一主题并提出有说服力的证
据，由此写下了《细胞的秘
密语言》。这本书囊括了我
这八年来对各种科学文献的
深入分析，同时采用通俗易
懂的语言呈现

进入生物学、生理学的微观世界，专注讲解细胞通信。以别样的“内观”方式认识组成人体的基本的解构和功能单位——细胞，进而了解小小细胞对整个人体的意义。
通过了解解细胞通信，我们得以紧跟现代医学治疗的最新动态，比如新的癌症免疫疗法。根据不同细胞对话的结果，我们可以选择用哪些方法来应对自身的健康问题，这些问题包括新陈代谢、焦虑、肠道疾病、食物过敏、各种炎症，等等。
书中包括大量关于免疫细胞的内容，对当下生活尤其具有现实意义。

结束我们的细胞对话之
旅
通过了解细胞对话，我
们能得出哪些结论呢？尽管
我们将细胞看作最基本的生
命单元，但实际上是细胞之
间和细胞内部发生的对话决
定了生物活动，也由此铸就
了生命的本质。随着细胞通
信科学的发展，我们不仅能
从全新角度来认识健康和疾
病，还能更好地理解进化和
意识。
虽说发现神经元的精密
信号网已有多年，但为什么
直到今天我们才清楚地认识
到所有其他细胞之间也存在
信号传递？由于学术期刊包
含大量高深的术语，细胞通
信一直不是一个大众化的话
题。信号、受体、基因、细
胞亚型这些晦涩的专业词语
并非广为人知，甚至在各个
研究领域的普及面也不广。
有关分子信号传递的专业文
章和书籍都写得比较复杂，
而且也没有高度概括地阐述
信号传递的内容。这些过程
很难理解，对于不钻研相关
领域的临床医生和科学家来
说也是如此。另外，这类信
息大多属于近几年的新发现
，而要撼动生物学的固有理
论体系绝非易事。
通过本书汇总的科研信
息，大家能够很轻松地理解
为什么细胞间的交流通信具
有广泛的意义。在阐述细胞
对话的过程中，一些最新研
究将揭开神秘面纱，无论它
们涉及的是免疫、消化、癌
症、神经科学、疼痛还是其
他领域的研究。本书从由点
及面的角度来进行概述，对
想尝试先进治疗手段的患者
来说，也有着特别重要的意
义。
读懂自然发生的对话
看看细菌、古细菌、真
菌、蠕虫、植物细胞和人体
细胞，这些细胞虽说进化谱
系截然不同，却能自然而然
地用相似的信号与彼此交流
，这才是神奇之处。这样简
单明了的事实会让我们领悟
生物学的原理。举例来说，
大家都听过微生物对人类生
活有很大的影响，但具体如
何影响？我们还是要先清楚
微生物如何在与所有人体细
胞对话时运用人体细胞与彼
此对话的语言。微生物之所
以能够影响人体细胞，是因
为二者能够自然地进行无障
碍交流，一方能清楚地理解
另一方的语言。
对此，我们还可以找到
很多例证。通过了解癌细胞
、微生物和免疫细胞之间的
无障碍交流，我们能够在最
新的医疗手段中借助于微生
物和T细胞来攻击癌症。另
外，大脑与免疫系统也会运
用多种方式进行相互交流，
这就涉及慢性疼痛综合征和
压力的问题。而也正是在研
究肠道内皮细胞与免疫细胞
日常对话的基础上，我们才
能更好地理解食物过敏问题
。再者，肠道内皮细胞与微
生物的自然对话，决定了哪
些微生物会带来健康风险，
让我们能够顺藤摸瓜地探索
治疗感染的新方法。
新生理学的惊人发现
新的科学进展表明，依
赖于多种同步细胞对话的生
理功能可能比我们之前所想
的还要复杂。直到今天我们
才认识到，一个器官的活动
可能建立在广泛的细胞对话
基础上，其中涉及组织细胞
、血管细胞、神经元、微生
物、免疫细胞之间的对话，
甚至是与器官细胞的远程对
话。
大脑中的信号传递
在洞悉大脑功能的过程
中，我们一直将神经元之间
的信号奉为圭臬。但一些新
研究告诉我们，神经元发挥
功能的必要条件是神经胶质
细胞、血管细胞、免疫细胞
和内皮细胞之间精细复杂的
信号传递。此外，神经元通
常需要利用多种同步通信信
号，比如神经递质、免疫信
号、电突触、脑电波以及携
带信息分子的囊泡。不过，
参与疼痛相关对话的突触非
比寻常，这些结构复杂的大
型突触能够同时整合多种细
胞传入的信号。
另外，我们还在大脑中
发现了一些前所未见的细胞
对话，变化多端的髓鞘结构
就是一例。以前，我们一直
以为髓鞘不过是一种绝缘结
构。现如今的研究结果表明
，生成髓鞘的细胞会参与广
泛的细胞对话，从而确定如
何让髓鞘结构随机应变地调
节生长速度，来满足整个大
脑神经回路的发育需求。
研究人员发现，这些对
话的实现取决于神经元轴突
及其邻近髓鞘之间的一种新
型突触。研究人员还发现，
正是多个守卫细胞之间的复
杂对话，决定了哪些物质可
以进入大脑，这些结果无一
不令人大开眼界。通过利用
脑脊液来循环传递信号，内
皮细胞能够精准调用所需的
免疫细胞，在大脑的确切位
置发挥助力。不过，我们现
在还不清楚为什么脑部的普
通免疫细胞如此稀少。目前
我们刚发现，一些常驻大脑
的免疫细胞与脑外免疫细胞
之间的对话，对于我们预防
不良精神状态、自身免疫性
疾病和退行性脑病来说有着
至关重要的意义。
……
蜥蜴和鸟类的大脑体积
较小，功能却出奇的发达。
再看体积更小的大脑，各种
信号发挥的功能越发神奇，
昆虫的大脑便是如此。以蜜
蜂为例，它们的大脑结构与
人类截然不同，却能够利用
符号语言和抽象概念，完成
高级学习和算术，还有着万
花筒般的视觉记忆。
摆在科学家面前的问题
是，是否还有尚未发现的信
号类型？除了电化学信号，
可能还有其他类型的信号，
比如电磁场、光子、量子态
信号等。这些信号也可能会
引导信息流。虽然细胞由
DNA和RNA信息编码所驱策
，但基因的调控

对于关注神经科学前沿
进展的读者来说，读利夫的
细胞通信概论会是一次如痴
如醉的体验。
——《出版人周刊》
（Publishers Weekly）
全书巧妙地结合了细胞
生物学、微生物学、免疫学
和神经科学的内容，让细胞
生命的奇妙复杂性跃然纸上
。我们能够在阅读过程中感
受到细胞智能的精妙之处，
深刻地理解病理生理学，洞
悉人类健康乃至人类起源问
题。
——小威廉·B.米勒博士
（William B.Hiller，Jn，HD
），医生，进化生物学家
在阅读本书的过程中，
我深刻体会到利夫博士如何
以通俗易懂的方式向临床医
生和外行传达现代生物学的
精妙复杂。他在书中阐明了
各种细胞之间的交流对我们
的身心健康起着怎样的决定
性作用，又对人类社会有怎
样的启迪。利夫博士借着这
本书教会我们用全新的眼光
来看待“智能”和“生命”。
——桑福德·芬克博士
（Sanford Finkel，MD），
芝加哥大学医学院精神病学
临床教授

第1章 细胞——彼此之间无话不谈
细胞通信从本质上来看很复杂，其间会有不计其数的信号同时向各个方向传播。在数十亿个细胞中，某个细胞可以迅速做出复杂的决定并发出信号，指引诸多其他细胞完成各自的工作，让我们的身体能够以各种神奇的方式运作。
对于特定类型的细胞（如血细胞、肠道细胞、皮肤细胞、癌细胞、大脑细胞、微生物细胞）如何运用信号来发挥自身独特的生理功能，我们暂且不做深究。在本章中，我们主要探讨几乎所有细胞对话都会涉及的四大话题，这也是曾让科研发烧友们百思不得其解的问题。通过进行上述细胞对话，每个细胞能够明确自身要在大小、寿命上达到什么要求，知晓每天的日程安排和各自的位置，从而与全身各组织中的其他细胞相互合作。
显然，个体细胞都能够通过多种重要的机制来运用本章所述信息，但对这些机制的研究才刚刚起步，需要探究的内容还很多。虽说我们已经能够运用高级影像学技术来观察较以往更微观的细胞细节，但要找到充当细胞和组织内部信号的单个微小分子仍然极具挑战性。由后续各个章节可知，对于这本书所介绍的大部分细胞，我们将能够获得更多详细的信息。
明确适当的细胞大小
不同的细胞具有不同的形状和大小，但特定类型的细胞往往在大小上变化不大。举例来说，至少有一千种不同类型的神经元有着特定的大小和形状，以便适应特定的神经回路。就其他器官而言，细胞具有特定大小的原因则不甚明显。
细胞大小受诸多因素影响，比如环境调控、其他细胞的信号等。食物颗粒或普通代谢周期中的分子发出的信号也会使细胞大小发生变化。在新的环境中，细胞还会变大。举例来说，在妊娠期间，胰腺细胞会变大，以便生成更多的胰岛素。不过，当这些细胞因糖尿病的影响而死亡时，其大小会保持不变，数量则会减少。
妊娠期间，肝细胞也会增大。当脂肪细胞增大时，它们会发出细胞外基质变化的信号。当免疫细胞因子信号触发淋巴细胞和小胶质细胞执行不同功能时，这些细胞的大小就会改变(有关淋巴细胞、小胶质细胞和细胞因子的信号，下文各个章节将一一说明）。
同样，器官也会运用多种技巧来使细胞保持特定的大小，但具体技巧尚未确知。即便是在不同环境因素的作用下，器官也知道新细胞应该是什么大小。由干细胞生成的细胞，其大小并非等同于干细胞本身，而可能是干细胞的十倍大。一个人的体形之所以比另一个人大，原因在于细胞数量而非平均细胞大小。即便是在快速生长期间，器官也能使细胞大小保持特定。彼此相邻的两种胰腺细胞会保持不同的大小；骨骼生长时，骨骼细胞的大小则会增加十倍。
就单个细胞而言，其大小取决于新细胞在多阶段繁殖周期中各个时期的活性。生成新细胞时，只有特定大小的细胞能够进入繁殖周期的下一阶段。举例来说，细胞会在繁殖周期中的不同时期衡量蛋白的生成情况。在此基础上，蛋白生成量会成为信号，告诉体形偏小的细胞必须在某一阶段停留更长的时间，以便在大小上赶上“大部队”。比如，在DNA复制阶段和DNA双链分离阶段之间的时期，通常会发生这种细胞大小的增加。
另外，器官还可以将分泌的信号分子由一个细胞发送给另一个细胞，以此来改变细胞大小。这些信号分子能够激活接受信号的细胞上的受体，继而告知细胞内的细胞核需要调整细胞大小。此类信号分子包括免疫细胞因子和生长因子（通常是蛋白或激素），它们能够触发细胞分裂，进而生成体形较小的新细胞。一些信号分子会促进细胞生长，而另一些则会产生抑制作用。上述因素在不同的器官中会产生不同的作用，但具体情况还有待研究。
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