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出版者:

作者:Bader, Michael 编

出品人:

页数:456

译者:

出版时间:2008-11

价格:1814.00 元

装帧:

isbn号码:9783527319206

丛书系列:

图书标签:

• 心血管系统
• 激素
• 内分泌学
• 生理学
• 病理生理学
• 心血管疾病
• 肾脏
• 血压
• 药物
• 研究

宏观生命过程调控：环境、遗传与稳态的复杂交织 本书旨在深入探讨生物体如何通过复杂的内部和外部因素网络，实现对生命活动关键参数的精确调控，以维持其在不断变化环境中的生存能力和适应性。我们聚焦于超越单一器官系统限制的宏观视角，解析从分子机制到群体生态学层面的多尺度集成调控机制。 第一部分：环境压力与生理适应的动态平衡 第一章：跨物种的代谢重塑与营养信号传导 本章从宏观营养学角度切入，审视不同环境（如极端温度、高海拔、营养稀缺）如何驱动生物体对能量代谢路径的根本性重塑。我们将详细分析关键营养信号分子——如葡萄糖、脂质和氨基酸代谢产物——在细胞内、组织间乃至整个生物体层面的通讯机制。特别关注“饥饿感”与“饱足感”信号在长期环境压力下的可塑性，以及这些信号如何通过线粒体功能、脂肪酸氧化与糖酵解之间的动态转换来优化能量储备和利用效率。我们对比了不同分类群（如两栖类、哺乳类和昆虫）在应对周期性饥饿或高热量负荷时的特有调控回路。 第二章：光周期与昼夜节律的进化整合 时间感是生命生存的基本要素。本章深入剖析生物如何将外部环境中的光照周期信息，精确地整合到其内部的分子钟网络中。我们不仅讨论视交叉上核（SCN）在哺乳动物中的核心作用，更扩展至植物和微生物中类似的感光调控系统。重点在于探讨环境光照的强度、光谱组成以及季节变化如何“校准”（entrainment）内源性节律，并影响免疫功能、睡眠结构、以及物种特定的繁殖周期。我们将考察那些因环境改变（如人工照明污染）而导致节律失常的物种所表现出的生理脆弱性。 第三章：应激反应的跨系统耦合：从个体到种群 压力不仅仅是对威胁的即时反应，更是一种涉及多个生理系统协同作用的长期适应策略。本章考察急性与慢性应激下，神经系统、免疫系统与细胞修复机制之间的复杂交互。我们分析了压力激素在分子水平上如何修改基因表达谱，并探讨了环境毒素（如重金属、内分泌干扰物）如何通过模拟或阻断内源性信号通路，引发长期的生理失衡。此外，本章还将涉及种群层面的应激效应，如高密度压力如何通过行为和社会等级结构，间接影响后代的生存率和生理发育轨迹。 第二部分：遗传变异与表观遗传的调控基础 第四章：基因组的动态可塑性与快速适应 生命系统的适应性依赖于遗传物质的稳定性和可塑性之间的微妙平衡。本章侧重于非传统的遗传机制如何介导快速的表型转变。我们将详细介绍转座子激活、基因组重排、以及非编码RNA（如siRNA、miRNA）在调节基因表达水平上的关键作用。特别关注在快速演化压力下，这些机制如何绕过缓慢的DNA序列突变过程，实现对环境的即时适应性反应。案例分析将涵盖抗药性进化和物种对气候变化的快速反应。 第五章：表观遗传标记的代际传递与环境记忆 表观遗传学为理解环境如何“嵌入”生命体提供了新的框架。本章聚焦于DNA甲基化、组蛋白修饰以及染色质可及性的变化如何影响基因的长期表达状态。我们探究这些标记是如何在配子形成或早期胚胎发育过程中，被“编程”并传递给下一代（跨代遗传）。重点讨论营养不良、早期创伤或暴露于特定化学物质的父母，其产生的后代在代谢和行为模式上表现出的持久性改变，揭示了环境记忆在进化适应中的作用。 第六章：发育可塑性：决定命运的窗口期 发育过程是环境影响最敏感的阶段。本章阐述“发育可塑性”（Developmental Plasticity）的概念，即生物体在特定发育窗口期内，根据当前接收到的环境信号，预先“设定”其成年后的生理参数（如器官大小、代谢速率、行为倾向）。我们将分析激素敏感性窗口和关键发育开关（如性别决定）是如何被精确调控的。通过比较不同温度对爬行动物性别分化的影响，以及早期营养对成年后肥胖风险的影响，展示发育轨迹的不可逆转的后果。 第三部分：多系统整合与稳态维持的复杂网络 第七章：免疫监控与组织稳态的持续对话 免疫系统不再被视为孤立的防御机制，而是贯穿于所有生理过程的积极调节者。本章探讨炎症信号和免疫细胞（如巨噬细胞、T细胞）如何与代谢组织（如肝脏、脂肪组织）进行持续的分子对话。我们将解析慢性低度炎症在心血管、神经退行性疾病发展中所扮演的“催化剂”角色，以及在组织损伤修复过程中，免疫细胞如何引导干细胞的活化和分化。 第八章：能量预算与组织间的资源分配策略 生命活动是一个持续的资源分配过程，尤其是在限制条件下。本章分析身体如何权衡不同生理需求之间的能量优先次序——例如，在面对感染时，免疫防御是否优先于生长或繁殖？我们利用热力学和系统生物学的原理，构建模型来描述在不同负荷下，血液流动、营养物质运输和细胞增殖之间的动态竞争。讨论衰老过程中的“资源枯竭”理论，即长期积累的微小失衡如何最终导致系统性衰竭。 第九章：微生物群落：宿主生理的隐形器官 肠道、皮肤乃至呼吸道中的微生物群落构成了宿主生理功能的延伸。本章详细考察微生物群落如何通过代谢产物（如短链脂肪酸）、神经递质前体和免疫调节因子，反过来影响宿主的消化吸收、能量代谢、情绪状态乃至血脑屏障的完整性。重点讨论“菌群失调”（Dysbiosis）与宿主慢性疾病发展之间的因果关联，并探讨前沿的粪便微生物移植技术在恢复稳态方面的潜力与挑战。 总结：集成系统生物学的未来视角 本书的最终目标是提供一个集成视图：生命系统的复杂性并非源于单个模块的复杂性，而是源于这些模块在时间维度上，对不断变化的外部环境所做出的实时、多层级的、相互依赖的响应。未来的研究方向将集中于开发更精细的成像和组学技术，以捕捉这些动态调控网络在“活体”状态下的真实运作模式。

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