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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***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。

导言/001

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***

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***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

[美]乔恩·利夫（Jon Lieff）

老年精神病学专家，美国精神病学协会杰出终身研究员，拥有耶鲁大学数学学士学位和哈佛大学医学院医学博士学位。在担任美国老年精神病学协会 (AAGP) 主席期间，他协助创办了老年精神病学领域的核心期刊《美国老年精神病学杂志》(American Journal of Geriatric Psychiatry)。此外，他擅长为脑损伤患者寻找有针对性的新治疗方案，是该领域的先驱人物。

多年来，在临床工作之余，利夫博士还热衷于探索自然界是否存在心智的问题。起初，他的研究主要涉及神经科学，以及精神病学、神经学和医学病况的相互作用。后来，他扩大研究范围，在各种动物中寻找智能现象，继而深入到单个细胞、微生物和病毒。同时，他在个人博客“与医学博士乔恩·利夫一同探秘思想”（Searching for the Mind with Jon Lieff, MD）上评阅神经科学、分子生物学、微生物学、免疫学、癌症和相关领域的近期新研究成果。吸引了大批关注者。

利夫博士也是一位精力充沛的演讲者，演讲主题涉及神经科学、精神药理学、脑损伤、老年精神病学等诸多领域。

译者

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。

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     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***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***，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***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***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***等。食物颗粒或普通代谢周期中的分子发出的***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***。当免疫细胞因子***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***，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***，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***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***分子能够激活接受***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***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***，进而生成体形较小的新细胞。一些***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。

P13-15

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外层胸腺细胞会首先吸引未成熟的T细胞前体细胞。这些T细胞自它们在骨髓中出生起就在血液中穿行。导师细胞会向T细胞发送特定***，告诉它们如何前往胸腺并进入其中。

胸腺外层有一类体形异常庞大的导师细胞，我们称之为“看护细胞”。这种细胞会抓起一个进人胸腺的学员T细胞并吞下去，在学员细 胞周围形成一个防护笼，将其与其余胸腺环境隔开。在这种隔离状态下，看护细胞会运用各种***的“狂轰滥炸”来测试未成熟的学员T细胞。作为回应，学员细胞开始产生大量不同类型的受体。

未通过这场测试的学员细胞将由看护细胞清理出局，进入垃圾处理间。其他学员细胞则重新踏上一条不那么复杂的道路，成为专心完成特定任务的调节性T细胞，而非能回应几乎所有***的全能T细胞。接下来，通过测试的学员细胞将经胸腺外围转送入中心，交给第二类具备多种不寻常细胞特征的导师细胞去训练。

先前研究发现存在大量不同的T细胞受体和数不胜数的不同抗体；与此相同，新研究又发现在胸腺中心存在多种类型的导师细胞。这些导师细胞会运用自己的DNA来对T细胞实施最大限度的训练。尽管大多数细胞仅使用选定的基因在特定时刻发挥作用，但胸腺中心的特殊导师细胞会一次性调动自己所有的基因来生成一切可能生成的蛋白。

各种导师细胞生成的海量蛋白分子为T细胞带来了极大的挑战，促使它们生成越来越多的受体。每个学员T细胞都要面对众多导师细胞的测试，而且每种导师细胞发出的轰击蛋白都让学员T细胞应接不暇。由此可见，T细胞在最终上岗之前的确经历了一番严苛的训练。不过，这场训练的核心关键是要让T细胞懂得在人体内查探问题时，不得攻击正常的人体细胞和组织。当T细胞能够辨别“外来”分子和“自身”分子之间的差异时，就不至于引发自身免疫性疾病。

编辑推荐

1.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。

2.通过了解解细胞通信，我们得以紧跟现代医学治疗的近期新动态，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。

3.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。

媒体评论

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)

书籍介绍

进入生物学和生理学的微观世界，认识细胞，认识人体，认识健康和疾病，了解免疫的原理

专注讲解细胞通信的科普著作，呈现细胞的沟通方式，探索细胞智能

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◎ 编辑推荐

1.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。

2.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。

3.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。

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◎ 名人/媒体推荐

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. Miller, Jr., MD），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。他在全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

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◎ 内容简介

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***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。