信号网络中的细胞遗忘、脱敏、应激与衰老：细胞何时拒绝学习更多？

近期发现表明，单个非神经元细胞也能够学习信号反应，从而发展出细胞记忆。在细胞学习中，信号网络的节点通过例如内在无序蛋白的构象记忆、蛋白转位、miRNAs、lncRNAs、染色质记忆和信号级联来增强其相互作用。这可以通过广义的单细胞赫布学习过程来描述，其中参与学习的信号连接变得更强。在此，我们回顾了那些细胞信号不仅重复少数几次（此时发生学习），而是变得过于频繁、过大或过于复杂并使细胞过载的场景。这通过解耦信号组件、受体内在化和随后的下调导致信号网络的脱敏。这些分子过程是信号网络反赫布学习和遗忘的例子。应激可被视为诱导信号通路脱敏的信号过载。衰老通过下调信号的累积应激的累加效应而发生。我们提出，细胞学习、脱敏、应激和衰老可以沿着越来越强烈（延长或重复）的信号的同一轴线放置。我们讨论了细胞如何区分重复信号和意外信号，并强调了 NF-\k{B} 信号通路中倍数变化检测背后的赫布和反赫布机制。我们列举了利用赫布学习（如化学诱导邻近）的药物设计方法，以及诱导（癌症、药物过敏）脱敏或避免药物诱导脱敏的临床治疗手段。更好地区分细胞学习、脱敏和应激可能会为药物设计开辟新方向，例如帮助克服耐药性。