訊息傳遞與第二信使 — 同是 GPCR，Gs／Gi／Gq 把訊號送往不同出口
這章讀完，你會得到：看到受體名稱，就能由 G protein 一步步推出 AC 或 PLC、第二信使與器官效應。不再硬背一長串表格，而是走一條固定的決策路徑。
先想一下再往下讀（30 秒）
一位病人給予刺激 α1 受體的藥物後，血管收縮。它不會先走 cAMP，而是走哪個 G protein、哪個效應酶、哪組第二信使？先把四格箭頭補完，再往下。
先認 G protein：Gs、Gi、Gq 是三個分岔口
G protein-coupled receptor（GPCR，G 蛋白偶聯受體）接到配體後，不是直接造成器官反應；它先把訊號交給異三聚體 G protein。國考最常考的不是受體的形狀，而是它接到哪一條下游路徑。
Gs：把 AC 打開
Gs → adenylyl cyclase（AC）↑ → cAMP↑ → PKA。β1 讓心率與收縮力上升；β2 讓平滑肌舒張。
Gi：把 AC 壓下來
Gi → AC↓ → cAMP↓。M2 在心臟走這條路，所以訊號往降低心率的方向走。
Gq：改走 PLC
Gq → phospholipase C（PLC）↑ → IP3、DAG → 胞內 Ca²⁺↑。α1 血管收縮；M3 促進分泌與平滑肌收縮。
不要把 Gs 的 s 當成「收縮」、Gq 的 q 當成「快」。考場最穩的翻譯是：Gs／Gi 都盯 AC 和 cAMP；Gq 一看到 PLC，就改盯 IP3、DAG、Ca²⁺。
第二信使不是受體：它是細胞內把訊號放大的接力棒
cAMP、IP3、DAG 和 Ca²⁺ 都在細胞內傳遞或放大訊號。AC 用 ATP 產生 cAMP；PLC 水解 PIP2，產生 IP3 與 DAG。IP3 促使胞內鈣離子上升，DAG 則參與下游蛋白激酶 C 的活化。
把受體放回器官才會記得牢
β1 的末端是心臟加速與加力；M2 的末端是心率降低。α1 的 Gq 路徑使血管平滑肌內 Ca²⁺上升而收縮；M3 雖同為 Gq，落在腺體或平滑肌就表現為分泌或收縮。同一條訊號，最後結果由細胞類型決定。
受體 → 路徑 → 第二信使（考前掃這張就夠）
| 路徑／受體型 | effector 酶 | 第二信使 | 下游 | 代表配體／受體 | 典型效應 |
|---|---|---|---|---|---|
| Gs | AC ↑ | cAMP ↑ | PKA | β1、β2、glucagon、H2、D1 | 心↑力↑／平滑肌舒張／胃酸↑ |
| Gi | AC ↓ | cAMP ↓ | PKA↓ | M2、α2、D2、opioid | 心率↓ |
| Gq | PLC ↑ | IP3＋DAG → Ca²⁺↑ | PKC／CaM | α1、M1／M3、H1、AT1 | 血管收縮／腺體分泌／平滑肌收縮 |
| RTK（酪胺酸激酶） | 受體自身磷酸化 | 不走 cAMP | Ras→Raf→MEK→ERK（MAPK） | insulin、EGF、生長因子 | 生長／代謝基因表現 |
| 鳥苷酸環化酶（GC） | GC | cGMP ↑ | PKG | NO（可溶 GC）、ANP（膜 GC） | 血管舒張 |
| 核受體（胞內） | 無膜受體 | 無第二信使 | 直接調控轉錄 | 類固醇、甲狀腺素 | 基因表現（數小時起效） |
白話：先看題幹給的受體名字對到前三列（Gs／Gi／Gq）就解掉八成題；剩下兩成是陷阱——看到 insulin／生長因子切到 RTK（走 Ras 不走 cAMP）、看到 NO／ANP／硝化甘油切到 cGMP、看到 類固醇／甲狀腺素切到核受體（根本沒有第二信使）。
選一個受體，走完它的第二信使決策樹
先選 β1 或 β2，認出 Gs→AC↑→cAMP↑。接著切到 M2，看 AC 與 cAMP 同時轉成下降；最後切 α1 或 M3，看路徑從 AC 換成 PLC，第二信使改成 IP3／DAG／Ca²⁺。三種 G protein 都走過一次才會過關。
你剛剛看到了什麼
β1、β2 和 M2 都會碰到 AC，但方向不同：Gs 開 AC，Gi 關 AC；α1、M3 則根本換了一台酶，走 Gq→PLC→IP3/DAG/Ca²⁺。所以題幹給你的受體名稱，已經幾乎把第二信使與器官反應都寫好了。
考卷會再往下挖：訊號怎麼關、PLC vs PI3K、RTK、cGMP、核受體
cAMP 有開也有關
Gs 開 AC、Gi 關 AC 決定 cAMP 高低；訊號要「關掉」靠 phosphodiesterase（PDE）把 cAMP→AMP。咖啡因／theophylline 抑制 PDE，cAMP 撐住不降。毒素也走這條：霍亂毒素鎖住 Gs（cAMP 狂飆→腸道分泌性腹瀉）、百日咳毒素鎖住 Gi（Gi 失能→cAMP 反而升）。
PLC 與 PI3K 都碰 PIP2，產物完全不同
同一個受質 PIP2：被 PLC 水解 → IP3＋DAG（→Ca²⁺、PKC，是 Gq 路徑）；被 PI3K 磷酸化 → PIP3（→Akt／PKB，是胰島素下游）。「切」和「加磷酸」是兩回事，這是近年最愛的陷阱（見下方 114-1 醫一 Q97）。
RTK 不走 cAMP，走 Ras-MAPK
受體酪胺酸激酶（RTK）：insulin、生長因子接上去 → 受體自身磷酸化 → IRS-1／Grb2-Sos → Ras→Raf→MEK→ERK（MAPK cascade）。GPCR 題常放「受體直接活化 Ras」當錯誤選項——GPCR 接的是 G protein，不是直接接 Ras。
cGMP 與「不用第二信使」的一群
另一套環化酶系統：NO → 可溶性 guanylyl cyclase、ANP → 膜結合 GC，產物都是 cGMP → PKG → 血管舒張。視桿細胞用 cGMP、嗅覺卻用 cAMP（別記反）。而 類固醇與甲狀腺素脂溶、直接進細胞結合核受體調控轉錄，完全不用膜受體與第二信使。
大家都搞錯
「所有 adrenergic receptor 都是 Gs，所以都讓 cAMP 上升」——錯。β1、β2 是 Gs；但 α1 是 Gq，會走 PLC、IP3、DAG 與 Ca²⁺。另一個常見誤會是「M receptor 都是 Gi」：M2 才是 Gi；M3 是 Gq。
再一個大家都搞錯
「PIP2 被酵素作用後就是產生 IP3」——要看是哪個酵素。PLC 切 PIP2 → IP3＋DAG；PI3K 磷酸化 PIP2 → PIP3（不是 IP3！）。IP3 是「三磷酸肌醇」溶在胞質裡拉 Ca²⁺；PIP3 是「膜上的磷脂」招募 Akt。名字很像、機轉不同，是純送分變陷阱的地方。
破題關鍵字（看到 → 反射）
看到 Gs → AC↑、cAMP↑、PKA；看到 Gi → AC↓、cAMP↓；看到 Gq → PLC、IP3／DAG、Ca²⁺↑。再把受體接上去：β1 β2＝Gs；α1 M3＝Gq；M2＝Gi。
這些機轉在藥理與微生怎麼考：路徑就是藥（或毒）
cAMP 這條線（Gs／Gi／PDE）
霍亂毒素（cholera toxin）ADP-核糖基化 Gs → AC 鎖在開啟 → 腸黏膜 cAMP↑ → 大量分泌性水瀉；百日咳毒素（pertussis toxin）修飾 Gi 使其失能 → cAMP 反升。Salbutamol（β2 致效）→ Gs → 支氣管舒張；Theophylline 抑制 PDE → cAMP 撐住，同樣舒張支氣管。
cGMP 與 Gq 這條線（血管張力）
Nitroglycerin／NO → 活化可溶性 guanylyl cyclase → cGMP↑ → 血管平滑肌舒張（治心絞痛）；Sildenafil 抑制 PDE5 → cGMP 留住 → 舒張延長。反方向，α1 致效（Gq→IP3→Ca²⁺）使血管收縮、升血壓，α1-blocker（-zosin）則降壓。一條路徑，兩端都是藥。
白話：國考藥理常直接問「這個藥作用在哪條訊息路徑」。把毒素／藥物對回上面的 Gs／Gi／Gq／cGMP，一個考點生化、藥理、微生三科通吃。
國考考過長這樣（真題，難度階梯）
「下列受體系統何者最常透過環腺苷酸（cAMP）當作訊號傳遞之第二信使？」選項含 G 蛋白偶聯受體、受體酪胺酸激酶、核受體、配體門控離子通道。正解：G 蛋白偶聯受體（GPCR）。
逐句解碼：cAMP 是 Gs／Gi 這條線的產物，而 Gs／Gi 都掛在 GPCR 上。RTK 走 Ras-MAPK、核受體直接調控轉錄、離子通道讓離子進出——三者都不以 cAMP 當第二信使。這題就是本章對照表第一欄的直接考法。
「下列何種分子引發的訊息傳遞通常不使用 cAMP 作為其主要的 second messenger？」選項含 ANF、glucagon、dopamine、serotonin。正解：ANF。
逐句解碼：題目先問的不是受體名字，而是第二信使。ANF 的典型訊號是 guanylyl cyclase 與 cGMP，不是 cAMP。其餘選項可有 cAMP 路徑；因此先把「不是 cAMP」反射成 cGMP，最容易排除。
「磷脂酶 C（phospholipase C）水解 PIP2，直接產生的次級訊息傳遞者包括下列何者？」選項含 DAG、phosphatidylinositol、cAMP、cGMP。正解：DAG。
逐句解碼：看到 PLC，不要找 AC 或 cAMP；PLC 切的是 PIP2，直接產物是 IP3 與 DAG。本題選項中只有 DAG 符合。接著 IP3 促進胞內 Ca²⁺上升，這就是 α1、M3 的 Gq 路徑。
「動物緊張時，血糖可能升高；此訊息傳遞包括 protein kinase A 磷酸化以活化 glycogenolysis。下列何者錯誤？」選項含「受體直接活化 Ras」。正解：受體直接活化 Ras。
逐句解碼：題幹先給 PKA，這已暗示 cAMP 路徑：膜上受體→G protein→AC→cAMP→PKA。Ras 是另一類訊號節點，不是這條由 GPCR 接到 PKA 的直接接力。把順序畫成流程鏈，比單背「Ras 不對」更不容易被換句話騙。
「胰島素可經由 MAP kinase cascade 影響基因表現，參與的訊息傳遞分子依作用先後排序，下列何者正確？」正解：insulin receptor → IRS-1 → Grb2-Sos → Ras-Raf-1 → MEK → ERK。
逐句解碼：胰島素受體是 RTK，不走 cAMP。順序記法：受體先自身磷酸化招 IRS-1，接 Grb2-Sos 去換 Ras 的 GDP→GTP，再一路 Raf→MEK→ERK 進核。這正是上一題（107-1 Q97）「受體直接活化 Ras」為何是錯的——GPCR 沒有這條，RTK 才有，且中間要經 Grb2-Sos。
「PIP2（phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate）被磷酸肌醇 3-激酶（PI3K）作用後的直接產物為何？」選項含 IP3、PI(1,4,5)P3、DAG、PI(3,4,5)P3。正解：PI(3,4,5)P3（PIP3）。
逐句解碼：關鍵是「誰作用 PIP2」。PLC 水解 → IP3＋DAG（Gq 路徑）；PI3K 磷酸化 → PIP3（胰島素／Akt 下游）。選項把 IP3、DAG 放進來就是引你選成 PLC 產物。看到 PI3K 反射 PIP3，不要跟 IP3 搞混——這是本章「PLC vs PI3K」深化的直接考法。
速刷（同考點其他真題，答案先遮）
· 114-1 醫一 Q95：下列荷爾蒙何者不需藉由細胞膜上受體傳遞訊號？→ 甲狀腺素（thyroid hormones）（脂溶、進細胞結合核受體；TSH、FSH、腎上腺素都是膜受體）。
· 114-1 醫一 Q47：嗅覺受體與氣味分子結合後，用哪個第二信使？題目把選項寫成 cGMP 是錯的——嗅覺用 cAMP，用 cGMP 的是視桿光受體，別記反。
你來當審稿人
某同學筆記寫：「α1 與 β1 都讓交感神經效果上升，所以兩者都是 Gs、都由 cAMP 造成反應；M3 是副交感，所以應和 M2 同為 Gi。」
我挑好毛病了，看解答
他把「器官效應的方向」偷換成「訊號路徑」。β1 是 Gs→AC↑→cAMP↑，但 α1 是 Gq→PLC→IP3/DAG→Ca²⁺↑；兩者都可造成興奮性效果，內部接力卻不同。M2 是 Gi、心率下降；M3 是 Gq，用 Ca²⁺促進腺體分泌與平滑肌收縮。
遮住上面，回答這 3 題（口頭即可）
- 從 β1 受體一路寫到心收縮與心率上升，中間的 G protein、effector、第二信使各是什麼？
- M2 為何能降低心率？請用 Gi、AC、cAMP 三個詞連成一句話。
- α1 與 M3 的共同路徑是什麼？PLC 切 PIP2 後的兩個產物是什麼？
- PLC 和 PI3K 都作用在 PIP2，產物差在哪？哪一個給 IP3、哪一個給 PIP3？
- 胰島素走的是哪類受體？主幹 Ras→Raf→MEK→ERK 前面還要接哪兩個分子？哪些激素根本不用第二信使？