目的：建立细胞信号网络构建的方法，对细胞信号网络的拓扑结构属性获得初步认识，并在此基础上根据实验和计算机仿真技术分析不同类型的节点在网络中的功能地位，进而认识细胞信号网络对意外差错的承受能力，也为进一步的深入研究提供指导。 方法：①细胞信号网络构建及其拓扑结构分析：根据已知的细胞信号转导途径以及信号转导分子之间的生化作用机制，进行复杂细胞信号转导网络模型的构建。构建主要包括以下三个步骤：确定在输入刺激条件下能够产生输出效应(行使一定生理功能)的线性途径；分析途径之间发生相互作用的节点间的连接关系，确定不同节点的连接度；功能模块的组织及其相互作用。根据构建的网络模型，从节点的连接度、节点的组织特征、信号交流和随机性节点去除对网络的影响等几个不同的层次分析其拓扑结构属性。②计算机仿真分析：采用自主开发的计算机仿真软件SIMTRAN2.0对上述细胞信号网络中的不同类型的节点分子干扰所致的动力学改变进行仿真分析，仿真时间为120min，步长为0.2min。通过改变相应反应方程的动力学参数来模拟节点遭受的激活性或抑制性攻击。目标节点包括高连接度和低连接度两大类节点，模拟攻击范围包括单个节点遭受攻击和多个节点同时遭受攻击，攻击性质分为激活性和抑制性两种。③节点抑制对小鼠神经元信号网络影响分析：小鼠神经元原代培养7d后，进行干预处理。实验共分四组，对照组不加抑制剂，实验一组加入特异性Ras抑制剂(ManumycinA，M-1025)，实验二组加入特异性JAK抑制剂(420099)，实验三组加入特异性PDE抑制剂(RO20-1724)，置于CO2培养箱中(5％CO2、、37℃)孵育过夜。抑制剂作用后，对照组和实验组均给予EGF(20ng/μl)刺激，分别作用0min、10min、20min、60min、120min，用液氮终止EGF刺激作用。裂解细胞，收集蛋白，考马斯亮蓝G-250法蛋白定量，SDS-PAGE分离蛋白后半干式电转移至PVDF膜。采用Phospho-AKT单克隆抗体和Phospo-MEK1/2单克隆抗体结合持久性化学发光检测技术确定Phospho-AKT、Phospo-MEK1/2的相对强度。 结果：①通过构建得到了一定尺度的复杂性细胞信号网络模型，网络节点的连接度呈高度的不均一性，其中少数节点与其它众多节点发生连接，而大多数节点只与其它较少节点发生连接。②计算机模拟的动力学曲线表明：Ras的持续性激活导致网络输出改变的强度和范围远远大于一过性过度激活，网络中重要节点(Ras、PI3K、PKA)的干扰效应明显超过普通节点(PDE、PAK、PLA2)的干扰效应。③多个节点联合干扰所至信号网络动力学的改变是极其复杂的。④Western印迹结果表明Ras节点的抑制导致MEK1/2和AKT磷酸化水平明显改变，而PDE或JAK节点分别抑制后MEK1/2和AKT磷酸化水平无明显改变。根据相对强度曲线可以清晰看到，Ras节点阻断后MEK1/2和AKT磷酸化水平分别由62.80％和46.13％降为8.86％和15.32％，而PDE或JAK节点分别抑制后MEK1/2和AKT磷酸化水平无明显改变。 结论：①细胞信号网络具有无尺度属性，其重要节点在网络的组织、行使功能中起着重要作用。细胞信号网络对一定程度内的随机性节点意外差错具有惊人的承受能力。②细胞信号网络的动力学行为具有明显的非线性。③重要节点与普通节点拓扑结构的差异导致了其网络功能的差异，重要节点通过直接或间接作用对众多节点起着支配作用，而普通节点则仅仅与少数节点相关联。重要节点的差错在信号网络紊乱中具有重要地位，而普通节点的差错对信号网络的影响较小。④网络中广泛存在的信号交流并没有导致信号传递的散漫性，细胞通过多种复杂机制为信号传递的特异性和忠实性提供了保障。