协同相互作用

　　对单种配体的系统，若一个大分子结合了一个配体之后，将提高大分子对结合随后一个配体的亲合力，这就是配体结合的协同性相互作用。在生物学中，存在着许多种配体与大分子结合为协同性过程的例子。研究得最充分的是氧与血红蛋白的结合。此外，许多具有多个亚单位的酶，也以协同方式与基质相互作用，例如，天冬氨酸转氨甲酰酶也呈现这种特性。

　　在有些情况下，核酸协同地与特殊配体结合，可见，在生物系统中，协同相互作用是很普遍的。1

　　概念

　　如果一个配基在大分子上的结合影响了同一类配基在另一个结合点上的亲和性，这就是配体结合的协同相互作用。如果提高了另一个结合点的亲和性，这样的协同性为正协同，相反，如果降低了另一个结合点的亲和性，这称为负协同。此效应是所谓的别构效应的一部分，包含同别构和异别构。2

　　在临床药学上，协同相互作用是指两药联合应用所显示的效应明显超过两药之和。例如双异丙吡胺与β-受体阻滞剂，两药均有负性肌力作用，均有减慢心律作用，合并用药时效应过强，可致窦性心动过缓和传导阻滞乃至心跳停搏，只有在严密监护下方可联合应用，以保安全。又如红霉素与阿司匹林，两药均有—定的耳毒性，各自单独应用并非显著，联合应用时则毒性会明显增强，易致耳鸣和听力减退等。3

　　特点

　　相互作用不仅会使作用各方受到制约和在作用中出现特定的选择性组合，而且还会使作用各方呈现出协调同步作用。例如，肺、脾、肾、三焦、膀胱这几个脏器，在人体生命活动中分别具有不同的功能，但通过它们的协同却呈现出了共同的作用——与人体水液代谢有关。4

　　协同相互作用实质是一种正相互作用。在微生物培养和工业发酵中具有适宜的初始种群密度的培养物的生长明显优于初始种群密度较低的培养物。较低种群密度时会有较长的迟缓期，如果密度很低微生物可能不能生长。这对于在合成培养上不易生长，有复杂生长生理需要的微生物尤其如此。中间密度种群一般要比单个生物在自然生境中更易成功定殖，微生物感染中的“最小感染剂量”也说明了这个问题，一般成千成万个病原体才能引起疾病，而单个病原体是不能够克服宿主的防御的。微生物生长对协同作用的需要主要源于微生物生长过程中的相互需要，微生物半透性的细胞膜需要不断把分解代谢产物排出，又要不断吸收代谢产物进行新的合成。而一个细胞或非常低浓度的种群是做不到的。

　　正相互作用有助于微生物利用营养资源、适应和抵抗恶劣环境以形成菌落。种群的协同相互作用对微生物利用不易利用的基质（如纤维素、木质素等）尤其重要，在很低种群密度条件下，微生物产生的胞外酶和酶解基质的产物会迅速在环境中稀释，不能为种群所利用。而较高种群密度则可以使基质被高效利用。

　　生物膜中的微生物种群对抗微生物剂的抗性比悬浮的高出一个数量级。微生物种群之间的遗传信息交换也被看成是一个协同相互作用，微生物对抗生素、重金属的抗性、利用不常见有机物的能力可以从种群中的一个个体转移到其他个体中，但这种遗传交换需要较高的种群密度（大于105个/ml）才能进行，低密度条件下的遗传交换是很罕见的。5

　　临床药学上的协同相互作用是仅仅联系单一药物作用的知识并不能准确预测由此产生的联合效应。有时人们很难区分药物的相加作用和协同作用。例如，酒精（一种抑制剂）和司可巴比妥（一种抑制剂）联合使用或许会导致中枢神经系统的严重抑制，包括昏迷甚至是死亡，而不是放松和睡眠。但是这种作用可以从这两种药物的知识所预测。6

　　研究与运用

　　①CD2样细胞毒性细胞活化受体（CD2-like receptor activating cytotoxic cells，CRACC）是属于淋巴细胞活化信号分子（signaling lymphocytes activating molecule，SLAM）家族的免疫调节受体，丰富表达于多种免疫细胞表面，并具有该家族自身受配体识别、和依赖于SLAM相关蛋白（signaling lymphocyte activating molecule-associated protein， SAP）家族接头蛋白的双向调节能力的特点。 在相关研究中构建了一个由聚肌胞苷（polyinosinic: polycytidylic acid ，PIC）和D-半乳糖胺（D-galactosamine，D-GalN）所诱发，由NK细胞介导的爆发性肝炎模型。前期已证明NK细胞通过活化性受体NKG2D和枯否细胞（Kupffer cells）相互识别，促进细胞因子分泌，进而导致严重的肝脏病理损伤。但是研究也发现此模型中介导NK细胞活化的受体不止NKG2D一种；而同时文献中有报道脾脏NK细胞受到PIC刺激活化之后，可以上调CRACC的表达；于是推测NK细胞的活化性受体CRACC也可能参与其中，进一步促进肝脏炎症。因此在研究中，比较了CRACC在不同器官来源的多种免疫细胞上的表达分布状况，并观察了PIC刺激对CRACC在各种免疫细胞表面表达的变化情况；还通过体内、体外实验对表达在巨噬细胞表面的CRACC进行了特异性RNA干扰，观察CRACC对PIC/D-GalN诱导暴发性肝炎的影响及其机制。 结果发现：① CRACC在肝脏NK细胞上表达丰富；② PIC体内注射刺激可以显著提高肝脏NK细胞和枯否细胞上CRACC的表达；③ 特异性干扰下调枯否细胞上CRACC表达可以显著减轻PIC/D-GalN所诱导肝脏急性损伤；④ NK细胞和枯否细胞之间的通过CRACC相互识别促进NK细胞激活。7

　　②纳米微晶纤维素（cellulose nanocrystals CNC）是通过天然纤维素或微晶纤维素经强酸降解而制得。它不但具有纤维素的基本结构与性能，同时又具有纳米微粒的一些特性，因此具有广泛的潜在应用价值。

　　纳米微晶纤维素的颗粒极小在30～100nm，比表面积很大，可以长期稳定地分散在溶剂体系形成准胶体分散体系或胶体分散体系，具有广泛的应用价值。前人对纳米微晶纤维素的研究工作主要集中在如何制备纳米微晶纤维素以及对纳米微晶纤维素的一些物性进行研究和化学结构分析。然而对于纳米微晶纤维素胶体的流变学性质及其与其他天然产物的协同相互作用确很少有人研究，限制了它在相关领域中的应用。这些工作在学术上和实际应用中都有较高的研究价值。8

　　本词条内容贡献者为:

　　赵阳国 - 副教授 - 中国海洋大学