药物作用与跨膜信息传递
（一）跨膜信息转递的受体分类
体内存在的神经递质、激素、调质及其他信使物质，都有其特异性的受体。内源性生物活性物质和许多药物虽可作用于信息传递的不同环节，但其中作用于受体是最重要的环节。受体在跨膜信息传递过程中是中心环节，占有重要地位。目前，根据受体的蛋白结构、受体位置、生物信号传递过程和效应性质等特点大致可把受体分为以下六大类：
1.G蛋白耦联受体
G蛋白（鸟苷酸结合蛋白，G－protein）是受体与AC（腺苷酸环化酶）之间的联系蛋白，有40多种神经递质或激素的受体需要G－蛋白介导而产生作用，如肾上腺素、多巴胺、5－羟色胺、乙酰胆碱（M受体）、阿片类、嘌呤类、前列腺素及一些多肽激素等，这些配体通过G蛋白耦联受体（G－protein coupled receptor）将配体带来的信号通过第二信使环磷酸腺苷（cAMP）、三磷酸肌醇（IP3）、二酰基甘油（DG）及Ca2＋传导，引起生物效应。
这些受体结构非常相似，且数量最多，存在于细胞膜内侧。G蛋白由三个亚单位α、β、γ组成，均由300～500个氨基酸残基构成，分子量为40～55Kda。其中βγ二聚体为G－蛋白与细胞膜起锚固定作用，α亚基与GDP结合并与受体复合物偶合。然后，GDP被胞质中GTP置换，形成α－GTP复合物，并与βγ分离，同时配体与受体分离，α亚单位内的GTP酶使GTP水解，又形成GDP激活效应机制，恢复βγα－GTP状态，又进入新的循环。
2.门控离子通道型受体
又称直接配体门控通道型受体，是一类存在于快速反应细胞膜上的受体，也称为离子通道受体。这些受体包括N－胆碱、甘氨酸、γ－氨基丁酸、谷氨酸及天门冬氨酸等受体，其天然配基均是神经递质。最早发现的N型乙酰胆碱受体就是由α×2、β、γ、δ五个亚单位在细胞膜内呈五边形排列围成的Na＋通道，乙酰胆碱与N胆碱受体α亚单位上乙酰胆碱结合点结合后，Na＋通道则开放，胞外Na＋内流、细胞膜去极化、肌肉收缩，该过程十分迅速（Na＋通道开放时间仅1ms），故反应敏捷高效。γ－氨基丁酸（GABA）受体有A、B两种亚型即GABAA和GABAB，前者是由α及β两种亚基组成的五聚体，该通道控制Cl－的内流。当受体激动时Cl－通道开放，Cl－内流增加，使细胞膜去极化或超极化，对神经元产生普遍的抑制效应。后者的结构尚未明了，但已知与K＋、Ca2＋通道耦联，参与突触的抑制过程。甘氨酸受体也是通过调控Cl－通道而发挥抑制作用的。谷氨酸受体属兴奋性受体，当谷氨酸与该受体结合后，通道开放，Na＋、K＋通透性增加，使突触后膜膜电位下降而产生兴奋性突触后电位。此外，受体耦联的离子通道也与G蛋白有关。
3.酪氨酸激酶受体
这一类存在于细胞膜上的受体由三个部分组成，包括胰岛素样生长因子（insulin－like growth factor，IGF）、血小板衍生生长因子（platele derivated growth factor，PDGF）、表皮生长因子（epidermal growth factor，EGF）、神经生长因子（nerve growth factor，NGF）及某些淋巴因子（lymphokines）等受体。这些受体均具有内在酪氨酸激酶活性的共同特征，都是跨膜糖蛋白，细胞外部分构成能与配体结合的结合区，中间有20多个疏水氨基酸构成的跨膜段，胞内有可被磷酸化的酪氨酸残基。当配体或药物与受体结合后，受体构型发生改变，促进酪氨酸磷酸化，激活胞内酪氨酸蛋白激酶，增加DNA及RNA合成，加速蛋白合成，从而产生细胞生长分化等生物效应。
4.细胞内受体
这类受体又名基因活性受体或细胞核激素受体，存在于细胞质内，如甲状腺激素、甾体激素（糖皮质激素，盐皮质激素，性激素等）、维生素A、维生素D、维A酸等受体。由于其配体脂溶性较高，如甲状腺激素、甾体激素能穿透细胞膜分别与细胞质内和细胞核内相应受体结合。前者，则促进特异性DNA基因暴露而进行其转录，于是合成效应（活性）蛋白；后者，促进mRNA翻译而加速效应（活性）蛋白的合成。这两种受体触发的细胞效应很慢，需若干小时。
5.细胞因子受体
这类受体包括白细胞介素（interleukins）、红细胞生成素（erythropoietin）、粒细胞巨噬细胞集落刺激因子（granulocyte macrophage colony stimulating factor）、粒细胞集落刺激因子（granulocyte colony stimulating factor）、催乳素（prolactin）以及生长激素（growth hormone）等受体，其配体为细胞因子，故称为细胞因子受体。这类受体有α和β两个亚基组成，前者与细胞因子结合的选择性和低亲和力结合有关；后者与信号传递和高亲和力结合有关。
6.其他酶类受体
如鸟苷酸环化酶（guanylate cyclase）也被认为是一受体系统，存在两类鸟苷酸环化酶，一类为结合酶，另一类存在于胞质中。
（二）细胞内信息的传递
细胞内信号传导需要信使物质参与。当受体在识别相应配体或药物后，并与之结合，完成跨膜信息传递后，还需要细胞内第二信使（second messenger）的参与，将获得的信息增强、放大、分化、整合并传递给效应细胞特定的反应系统而产生相应的生理功能和药理效应。最早发现的第二信使有环磷腺苷（cAMP）、环磷鸟苷（cGMP）等。现在知道还有许多其他物质参与细胞内信息转导，甚至有第三信使之说。总之，细胞内信号的传导过程是一个非常复杂的系统，很多问题尚有待进一步阐明。
第三信使一般是指负责细胞核内外信息传递的其他信息分子，如生长因子、转化因子等。它们参与基因调控，促进细胞增殖和分化以及肿瘤的形成等过程。
随着分子生物学技术的发展及其在药理学中渗透与应用，人们愈来愈意识到受体与细胞内信息传导过程的复杂性。不仅表现在细胞外的信息分子种类的十分繁多，而且受体也具有多样性和多型性，如已发现哺乳动物中发现的G蛋白耦联受体有百余种（含亚型），其中已确定的M胆碱受体就有5个亚型，肾上腺素有8种亚型等。另外，近年来研究还发现效应器也具有多型性。有关受体的结构本质，受体的克隆，受体与配体结合的深入机制，以及基因表达与机体功能的关系等，已成为当前和相当一段时期内生命科学研究的热点之一。