การสื่อสารระหว่างเซลล์ (ICC) หมายถึงวิธีการและโครงสร้างต่างๆ ที่เซลล์ ชีวภาพ ใช้ในการสื่อสารกันโดยตรงหรือผ่านทางสิ่งแวดล้อม โดยทั่วไปแล้ว สิ่งแวดล้อมมักถูกมองว่าเป็นพื้นที่นอกเซลล์ภายในสัตว์ ในวงกว้างกว่านั้น เซลล์อาจสื่อสารกับสัตว์อื่นๆ ได้เช่นกัน ไม่ว่าจะเป็นกลุ่มหรือสายพันธุ์เดียวกัน หรือสายพันธุ์อื่นๆ ในระบบนิเวศที่กว้างกว่า เซลล์ประเภทต่างๆ ใช้โปรตีนและกลไกที่แตกต่างกันในการสื่อสารกันโดยใช้โมเลกุลส่งสัญญาณนอกเซลล์หรือความผันผวนทางไฟฟ้า ซึ่งอาจเปรียบได้กับอีเธอร์เน็ตระหว่างเซลล์^{[ 2 ]}ส่วนประกอบของการสื่อสารระหว่างเซลล์แต่ละประเภทอาจเกี่ยวข้องกับการสื่อสารมากกว่าหนึ่งประเภท^{[ 2 ]}ทำให้ความพยายามในการแยกประเภทของการสื่อสารที่ระบุไว้อย่างชัดเจนนั้นค่อนข้างไร้ประโยชน์ โดยทั่วไปแล้ว การสื่อสารระหว่างเซลล์อาจแบ่งออกเป็นการสื่อสารภายในสัตว์ตัวเดียวหรือระหว่างสัตว์กับสัตว์อื่นๆ ในระบบนิเวศที่มันอาศัยอยู่ ในบทความนี้ การสื่อสารระหว่างเซลล์ได้รับการรวบรวมเพิ่มเติมเป็นพื้นที่การวิจัยต่างๆ แทนที่จะแบ่งตามลักษณะการทำงานหรือโครงสร้าง

สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวรับรู้สภาพแวดล้อมเพื่อค้นหาอาหารและอาจส่งสัญญาณไปยังเซลล์อื่น ๆ เพื่อให้เกิดการอยู่ร่วมกันแบบพึ่งพาอาศัยกันหรือการสืบพันธุ์ ตัวอย่างคลาสสิกคือราเมือกราเมือกแสดงให้เห็นว่าการสื่อสารระหว่างเซลล์ด้วยโมเลกุลขนาดเล็ก (เช่น ไซคลิก AMP ) ช่วยให้สิ่งมีชีวิตที่เรียบง่ายสามารถก่อตัวขึ้นจากการรวมกลุ่มอย่างเป็นระบบของเซลล์เดี่ยว^{[ 3 ]}การวิจัยเกี่ยวกับการส่งสัญญาณของเซลล์ได้ตรวจสอบตัวรับที่เฉพาะเจาะจงสำหรับแต่ละสัญญาณหรือตัวรับหลายตัวที่อาจถูกกระตุ้นโดยสัญญาณเดียว^{[ 4 ]}สิ่งสำคัญไม่ใช่แค่การมีอยู่หรือไม่มีอยู่ของสัญญาณ แต่ความแรงของสัญญาณก็สำคัญเช่นกัน การใช้ความลาดชันทางเคมีเพื่อประสานการเจริญเติบโตและการแบ่งเซลล์ยังคงมีความสำคัญเนื่องจากสัตว์และพืชหลายเซลล์มีความซับซ้อนมากขึ้น การสื่อสารระหว่างเซลล์ประเภทนี้ภายในสิ่งมีชีวิตมักเรียกว่าการส่งสัญญาณของเซลล์การสื่อสารระหว่างเซลล์ประเภทนี้มีลักษณะเฉพาะคือโมเลกุลส่งสัญญาณขนาดเล็กแพร่กระจายผ่านช่องว่างรอบ ๆ เซลล์^{[ 5 ]}ซึ่งมักอาศัยความลาดชันของการแพร่กระจายซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการตอบสนองการส่งสัญญาณ

สิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนอาจมีโมเลกุลที่ยึดเซลล์เข้าด้วยกัน ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับการสื่อสารระหว่างเซลล์ด้วย โมเลกุลที่ยึดเกาะบางชนิดเรียกว่าเมทริกซ์นอกเซลล์และอาจเกี่ยวข้องกับโมเลกุลที่ยาวกว่า เช่นเซลลูโลสสำหรับผนังเซลล์ในพืช หรือคอลลาเจนในสัตว์ เมื่อเยื่อหุ้มเซลล์ของเซลล์สัตว์สองเซลล์อยู่ใกล้กัน อาจเกิดการเชื่อมต่อเซลล์ชนิดพิเศษขึ้น ซึ่งมีสามประเภทหลัก ได้แก่ การเชื่อมต่อแบบปิดกั้น (เช่นtight junctionsและseptate junctions ) การเชื่อมต่อแบบยึด (เช่นadherens junctions , desmosomes , focal adhesionsและhemidesmosomes ) และการเชื่อมต่อแบบสื่อสาร (เช่นgap junctions ) ^{[ 6 ]}โครงสร้างที่พวกมันสร้างขึ้นยังเป็นส่วนหนึ่งของเส้นทางการส่งสัญญาณโปรตีนที่ซับซ้อนอีกด้วย^{[ 7 ]}ในแง่หนึ่ง tight junctions มีบทบาททั่วไปในการส่งสัญญาณเซลล์ โดยอาจสร้างซิปที่แน่นรอบเซลล์ สร้างเป็นกำแพงกั้นเพื่อหยุดแม้แต่โมเลกุลส่งสัญญาณขนาดเล็กที่ไม่ต้องการไม่ให้ผ่านระหว่างเซลล์^{[ 8 ]}หากไม่มีจุดเชื่อมต่อเหล่านี้ โมเลกุลส่งสัญญาณอาจแพร่กระจายไปยังกลุ่มเซลล์อื่นที่ไม่ต้องการสัญญาณ หรือหลุดออกไปจากบริเวณที่ต้องการเร็วเกินไป จุดเชื่อมต่อแบบช่องว่างช่วยให้เซลล์ข้างเคียงสามารถแลกเปลี่ยนโมเลกุลขนาดเล็กได้โดยตรง^{[ 9 ]}

แพนเน็กซินคอนเน็กซินและอินเน็กซินเป็นโปรตีนทรานส์เมมเบรนที่ตั้งชื่อตามคำภาษาละตินว่าnexusซึ่งหมายถึงการเชื่อมต่อ พวกมันถูกจัดกลุ่มเนื่องจากมีโครงสร้างที่คล้ายคลึงกันคือมีโดเมนทรานส์เมมเบรน 4 โดเมนที่ข้ามเยื่อหุ้มเซลล์ในลักษณะที่คล้ายคลึงกัน แต่พวกมันไม่ได้มีลำดับความคล้ายคลึงกัน มาก พอที่จะถือว่ามีความสัมพันธ์โดยตรง^{[ 2 ] [ 10 ]}การวิจัยก่อนหน้านี้เกี่ยวกับคอนเน็กซินแสดงให้เห็นว่าเซลล์สร้างการเชื่อมต่อโดยตรงระหว่างกันโดยใช้กลุ่มของคอนเน็กซิน แต่ไม่ได้เชื่อมต่อกับภายนอกเซลล์ ดังนั้นจึงไม่ถือว่าพวกมันมีส่วนร่วมในการส่งสัญญาณเซลล์ภายนอกเซลล์ในขณะนั้น การศึกษาในภายหลังทำให้เห็นได้ชัดว่าคอนเน็กซินสามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับภายนอกเซลล์ ซึ่งหมายความว่าพวกมันเป็นท่อสำหรับการปล่อยและการดูดซับโมเลกุลส่งสัญญาณจากสิ่งแวดล้อมภายนอกเซลล์^{[ 11 ]}นอกจากนี้ แพนเน็กซินดูเหมือนจะทำเช่นนี้ในระดับที่พวกมันแทบจะไม่มีส่วนร่วมในการเชื่อมต่อเซลล์ต่อเซลล์โดยตรงเลย^{[ 12 ]}ดังที่แสดงในแผนภูมิแพนเน็กซิน/อินเน็กซิน/คอนเน็กซิน สัตว์หลายชนิดดูเหมือนจะไม่มีแพนเน็กซิน/อินเน็กซิน/คอนเน็กซิน ซึ่งอาจบ่งชี้ว่าอาจมีโปรตีนที่คล้ายกันอื่นๆ ที่ยังไม่ถูกค้นพบซึ่งทำหน้าที่ช่วยในการสื่อสารระหว่างเซลล์ในสัตว์เหล่านี้^{[ 2 ]}

ในเชื้อรารูพรุนที่ตัดผ่านผนังเซลล์ซึ่งแยกส่วนของเซลล์จะทำหน้าที่เป็น ICC สำหรับการเคลื่อนย้ายโมเลกุลไปยังส่วนที่อยู่ใกล้เคียง^{[ 13 ]}

สาหร่ายสีแดงส่วนใหญ่อาจมีรูพรุนในผนังกั้นเซลล์ที่แบ่งเซลล์/เส้นใยที่เรียกว่าการเชื่อมต่อแบบหลุม ซึ่งเป็นส่วนที่เหลือจากการแบ่งตัวแบบไมโทซิสและอาจถูกอุดโดยเซลล์ นอกจากนี้ยังมีการเชื่อมต่อที่คล้ายกันระหว่างเซลล์/เส้นใยที่อยู่ใกล้เคียงกัน ซึ่งอาจช่วยให้มีการแบ่งปันสารอาหารได้^{[ 14 ]}เซลล์ของสายพันธุ์ที่แตกต่างกันอาจเริ่มต้นและสร้างการเชื่อมต่อแบบหลุมกับสาหร่ายเจ้าบ้าน^{[ 15 ]}

เซลล์พืชมักมีผนังเซลล์หนาซึ่งจำเป็นต้องผ่านหากเซลล์ข้างเคียงต้องการสื่อสารกันโดยตรงพลาสโมเดสมาตาจะสร้างท่อผ่านผนังเซลล์ทำให้เกิด ICC ท่อนี้มีท่อเมมเบรนขนาดเล็กกว่าอีกท่อหนึ่งอยู่ภายใน ซึ่งเชื่อมต่อเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมของทั้งสองเซลล์ผ่านท่อที่เรียกว่าเดสโมทูบูลท่อขนาดใหญ่ยังประกอบด้วยโครงสร้างไซโตสเกเลตันและองค์ประกอบอื่นๆ สันนิษฐานว่าไวรัสใช้พลาสโมเดสมาเป็นเส้นทางผ่านผนังเซลล์เพื่อแพร่กระจายไปทั่วพืช^{[ 16 ]}

ช่องว่างเชื่อมต่อสามารถสร้างการเชื่อมโยงระหว่างเซลล์ได้ โดยทำหน้าที่เป็น "ท่อ" ขนาดเล็กที่ควบคุมโดยตรง เรียกว่า คู่ คอนเน็กซอนระหว่างไซโตพลาสซึมของเซลล์สองเซลล์ที่สร้างจุดเชื่อมต่อ คอนเน็กซิน 6 ตัวรวมกันเป็นคอนเน็กซอน คอนเน็กซิน 2 ตัวรวมกันเป็นคู่คอนเน็กซอน ดังนั้นโปรตีนคอนเน็กซิน 12 ตัวจึงสร้าง ICC ขนาดเล็กแต่ละอัน ICC นี้ช่วยให้เซลล์สองเซลล์สามารถสื่อสารกันได้โดยตรงในขณะที่ถูกปิดกั้นจากโลกภายนอก^{[ 17 ]}เซลล์อาจสร้าง ICC ขนาดเล็กเหล่านี้หนึ่งอันหรือหลายพันอันระหว่างกันและเซลล์ข้างเคียงอื่นๆ ซึ่งอาจก่อให้เกิดเครือข่ายขนาดใหญ่ของเซลล์ที่เชื่อมโยงกันโดยตรง คู่คอนเน็กซอนสร้าง ICC ที่สามารถขนส่งน้ำ โมเลกุลอื่นๆ ที่มีขนาดประมาณ 1,000 อะตอม^{[ 18 ]}และสามารถส่งสัญญาณเพื่อเปิดและปิดได้อย่างรวดเร็วตามต้องการ ICC เหล่านี้ยังสื่อสารสัญญาณไฟฟ้าที่สามารถเปิดและปิดได้อย่างรวดเร็ว เพื่อเพิ่มความหลากหลายในการใช้งาน มี ICC หลายประเภทเนื่องจากมีคอนเน็กซินมากกว่า 20 ชนิดที่มีคุณสมบัติแตกต่างกันซึ่งสามารถรวมกันได้หลายวิธี ความหลากหลายของชุดสัญญาณที่อาจเกิดขึ้นนั้นมีมากมายมหาศาล ตัวอย่างที่ได้รับการศึกษาอย่างมากเกี่ยวกับความสามารถในการส่งสัญญาณไฟฟ้าของช่องว่างเชื่อมต่อคือไซแนปส์ไฟฟ้าที่พบในเส้นประสาท^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]}ในกล้ามเนื้อหัวใจ ช่องว่างเชื่อมต่อทำหน้าที่ประสานการเต้นของหัวใจ นอกจากนี้ ช่องว่างเชื่อมต่อยังสามารถทำหน้าที่สร้างการเชื่อมต่อโดยตรงกับภายนอกเซลล์ ซึ่งคล้ายคลึงกับการทำงานของโปรตีนญาติอย่างแพนเน็กซิน ซึ่งจะอธิบายในที่อื่น

สะพานเชื่อมระหว่างเซลล์มีขนาดใหญ่กว่าช่องว่างเชื่อมต่อ ICC ดังนั้นจึงสามารถอนุญาตให้มีการเคลื่อนที่ของโมเลกุลส่งสัญญาณขนาดเล็ก โมเลกุล DNA ขนาดใหญ่ หรือแม้แต่ออร์แกเนลล์ของเซลล์ทั้งหมดได้ สะพานเหล่านี้อยู่ระหว่างเซลล์สองเซลล์ ทำให้สามารถแลกเปลี่ยนเนื้อหาไซโตพลาสซึมได้ และมักพบเห็นได้บ่อยเมื่อเซลล์ต้องการการสื่อสารที่ใกล้ชิด เช่น เมื่อพวกมันกำลังสืบพันธุ์ พบได้ในโปรคาริโอตสำหรับการแลกเปลี่ยน DNA สิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก เช่นPinnularia , Valonia ventricosa , Volvox , C. elegans ^{[ 22 ]}และไมโทซิสโดยทั่วไป ( ไซโทคิเนซิส ) ^{[ 23 ]} Blepharismaสำหรับการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศและระหว่างไมโอซิสรวมถึง การสร้าง สเปิร์มเพื่อประสานการพัฒนาของเซลล์สืบพันธุ์และการสร้างไข่ในสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ สะพานเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าช่วยในการเคลื่อนย้ายเซลล์ดังแสดงในภาพด้านข้าง^{[ 24 ]} สะพานไซโตพลาสซึมยังสามารถใช้โจมตีเซลล์อื่น ได้ เช่นในกรณีของVampirococcus

เซลล์ที่ต้องการการเชื่อมโยงไซโตพลาสมิกที่ถาวรและกว้างขวางมากขึ้นอาจหลอมรวมกันในระดับที่แตกต่างกันในหลายกรณี ทำให้เกิดเซลล์ขนาดใหญ่เซลล์เดียวหรือซิงไซเทียม ซึ่งเกิดขึ้นอย่างกว้างขวางในระหว่างการพัฒนาของกล้ามเนื้อโครงร่าง ที่ก่อตัวเป็น เส้นใยกล้ามเนื้อขนาดใหญ่ต่อมาได้รับการยืนยันในเนื้อเยื่ออื่นๆ เช่น เลนส์ตา แม้ว่าทั้งสองจะเกี่ยวข้องกับเส้นใยเซลล์ แต่ในกรณีของเลนส์ตาการหลอมรวมของเซลล์มีขอบเขตจำกัดกว่า ส่งผลให้เกิดซิงไซเทียมแบบเรียงชั้นที่หลอมรวมกันน้อยกว่า^{[ 25 ]}

ถุงเวสิเคิลที่มีเยื่อหุ้มไขมันขนาดต่างๆ มากมายพบได้ทั้งภายในและภายนอกเซลล์ โดยบรรจุสารต่างๆ มากมาย ตั้งแต่อาหารไปจนถึงสิ่งมีชีวิตที่รุกราน น้ำ ไปจนถึงโมเลกุลส่งสัญญาณ การใช้แรงกระตุ้นไฟฟ้าจากเซลล์ประสาทของจุดเชื่อมต่อประสาทกล้ามเนื้อเพื่อกระตุ้นให้กล้ามเนื้อหดตัวเป็นตัวอย่างหนึ่งของเวสิเคิลขนาดเล็กมาก^{[ 26 ]} (ประมาณ 0.05 ไมโครเมตร) ที่เกี่ยวข้องโดยตรงในการควบคุมการสื่อสารระหว่างเซลล์ เซลล์ประสาทสร้างเวสิเคิลขนาดเล็กหลายพันอัน แต่ละอันบรรจุโมเลกุลส่งสัญญาณหลายพันโมเลกุล เวสิเคิลหนึ่งอันจะถูกปล่อยออกมาใกล้กับกล้ามเนื้อทุกๆ วินาทีหรือประมาณนั้นเมื่ออยู่ในสภาวะพัก เมื่อถูกกระตุ้นด้วยแรงกระตุ้นประสาท เวสิเคิลมากกว่า 100 อันจะถูกปล่อยออกมาพร้อมกัน โมเลกุลส่งสัญญาณหลายแสนโมเลกุล ทำให้เกิดการหดตัวอย่างมากของเส้นใยกล้ามเนื้อ ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นในเวลาเพียงเสี้ยววินาที

โดยทั่วไปแล้วเวสิเคิลขนาดเล็กที่ใช้ในการขนส่งโมเลกุลส่งสัญญาณที่ปล่อยออกมาจากเซลล์เรียกว่าเอ็กโซโซม^{[ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]}หรือเรียกง่ายๆ ว่าเวสิเคิลนอกเซลล์ (EV) ^{[ 30 ]}และนอกจากความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตแล้ว เวสิเคิลนอกเซลล์ยังมีความสำคัญต่อไบโอเซนเซอร์ อีกด้วย ^{[ 26 ]}เวสิเคิลนอกเซลล์สามารถถูกปล่อยออกมาจากเซลล์มะเร็งร้ายได้ เวสิเคิลนอกเซลล์เหล่านี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีโปรตีนช่องว่างเชื่อมต่อที่แสดงออกมากเกินไปในเซลล์มะเร็งที่แพร่กระจายไปยังเซลล์ที่ไม่เป็นมะเร็ง ซึ่งดูเหมือนว่าจะช่วยเพิ่มการแพร่กระจายของมะเร็ง^{[ 31 ]}เวสิเคิลยังเกี่ยวข้องกับการขนส่งวัสดุออกนอกเซลล์เพื่อช่วยให้เนื้อเยื่อเจริญเติบโตและซ่อมแซมในเมทริกซ์นอกเซลล์^{[ 32 ] [ 33 ]}ในสถานการณ์เช่นนี้ เวสิเคิลเหล่านี้อาจได้รับการกำหนดชื่อพิเศษ เช่น เวสิเคิลเมทริกซ์ (MV)

ตัวอย่างของเวสิเคิลขนาดใหญ่ ได้แก่ เส้นทางการหลั่งสารควบคุมในเนื้อเยื่อต่อม ไร้ท่อ และ ต่อม มีท่อ^{[ 34 ]}การขนส่งผ่านเซลล์^{[ 35 ] [ 36 ]}และออร์แกเนลล์เวสิเคิล-แวคิวโอล (VVO) ในเซลล์บุผนังหลอดเลือดและอาจรวมถึงเซลล์ประเภทอื่นๆ^{[ 37 ]}การถ่ายโอนชิ้นส่วนของเยื่อหุ้มเซลล์รอบจุดเชื่อมต่ออีกรูปแบบหนึ่งเรียกว่า การขนส่งผ่านเซลล์^{[ 38 ]}เวสิเคิลระหว่างเซลล์ขนาดใหญ่บางส่วนดูเหมือนจะยังคงสภาพสมบูรณ์ในขณะที่ขนส่งเนื้อหาจากส่วนหนึ่งของเนื้อเยื่อไปยังอีกส่วนหนึ่ง และเกี่ยวข้องกับแผ่นช่องว่างเชื่อมต่อ^{[ 39 ]}

เมื่อเรานึกถึงการสื่อสารระหว่างเซลล์ เรามักจะใช้ระบบประสาทเป็นจุดอ้างอิงเส้น ประสาท ที่ประกอบด้วยเซลล์จำนวนมากในสัตว์มีกระดูกสันหลังมักมีความเชี่ยวชาญสูงทั้งในด้านรูปร่างและหน้าที่ โดยมักจะมีความซับซ้อนที่สุดในสมอง เส้นประสาท เหล่านี้ช่วยให้การสื่อสารระหว่างเซลล์เป็นไปอย่างรวดเร็ว แม่นยำ และมีทิศทางในระยะทางไกล เช่น จากสมองไปยังมือของคุณเซลล์ประสาทสามารถคิดได้ว่าเป็นตัวกลาง ไม่ได้สื่อสารกันโดยตรง แต่ทำหน้าที่ส่งต่อข้อความจากเซลล์ข้างเคียงหนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง เนื่องจากเป็นเซลล์ "เสริม" ที่ส่งต่อข้อความ จึงต้องการพื้นที่เพิ่มเติมและอาจใช้พลังงานจำนวนมากภายในสิ่งมีชีวิต^{[ 40 ]}

สิ่งมีชีวิตที่เรียบง่ายกว่า เช่น ฟองน้ำและปลาแพลโคโซแอน มักจะมีอาหารไม่เพียงพอ ดังนั้นจึงมีพลังงานเหลือใช้น้อยกว่า ระบบประสาทของพวกมันมีความเชี่ยวชาญน้อยกว่า และเซลล์ที่เป็นส่วนหนึ่งของระบบประสาทนั้นจำเป็นต้องทำหน้าที่อื่นๆ ด้วย^{[ 41 ]}

เมื่อกลุ่มเซลล์ประสาทก่อตัวขึ้น การสื่อสารระหว่างเซลล์อีกประเภทหนึ่งที่เรียกว่าephaptic couplingก็สามารถเกิดขึ้นได้ Katz เป็นผู้ทำการวัดปริมาณเป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2483 ^{[ 42 ]}แต่การเชื่อมโยงโครงสร้างหรือ "ephapse" ใดๆ กับรูปแบบการสื่อสารนี้เป็นเรื่องยาก มีการพยายามลดทอนเพื่อเชื่อมโยงกลุ่มเซลล์ประสาทที่แสดง ephaptic coupling กับหน้าที่เฉพาะในสมอง^{[ 43 ]}จนถึงปัจจุบันยังไม่มีการศึกษาเกี่ยวกับระบบประสาทที่ง่ายที่สุด เช่น polar bodies ของ Ctenophores เพื่อดูว่า ephaptic coupling อาจอธิบายพฤติกรรมที่ซับซ้อนกว่าของพวกมันได้หรือไม่^{[ 41 ]}

ซ้าย: ระบบนิเวศ แนวปะการังมีการวางไข่พร้อมกันเป็นจำนวนมาก ขวา: ป่าฝนเขตอบอุ่นระบบนิเวศบนบกที่พืชและเชื้อราสื่อสารกันทั้งบนและใต้ดินในระยะทางไกล

นิยามของการสื่อสารทางชีวภาพนั้นไม่ง่าย^{[ 44 ]}ในสาขาชีววิทยาของเซลล์ การวิจัยในช่วงแรกๆ อยู่ในระดับเซลล์ไปจนถึงระดับสิ่งมีชีวิต การติดตามว่าเซลล์แต่ละเซลล์ในสิ่งมีชีวิตหนึ่งสามารถส่งผลกระทบต่อเซลล์ในสิ่งมีชีวิตอื่นได้อย่างไรนั้นทำได้ยากและไม่ใช่ประเด็นหลัก หากการสื่อสารระหว่างเซลล์รวมถึงการที่เซลล์หนึ่งส่งสัญญาณไปยังอีกเซลล์หนึ่งเพื่อกระตุ้นให้เกิดการตอบสนอง การสื่อสารระหว่างเซลล์จะไม่จำกัดเฉพาะเซลล์ภายในสิ่งมีชีวิตเดียวเท่านั้น มีรายงานการสื่อสารระหว่างอาณาจักรในพืชในระยะทางสั้นๆ^{[ 13 ]}การสืบพันธุ์ในน้ำมักเกี่ยวข้องกับการปล่อยแกมีต จำนวนมากพร้อมกัน ที่เรียกว่าการวางไข่^{[ 45 ]}ในระยะทางไกล เซลล์ในพืชต้นหนึ่งจะสื่อสารกับเซลล์ในพืชอีกต้นหนึ่งในสายพันธุ์เดียวกันและสายพันธุ์อื่นๆ โดยการปล่อยสัญญาณออกสู่อากาศ เช่นสารระเหยจากใบสีเขียวซึ่งสามารถเตือนเพื่อนบ้านเกี่ยวกับสัตว์กินพืช หรือในกรณีของก๊าซเอทิลีน สัญญาณจะกระตุ้นการสุกของผลไม้ การส่งสัญญาณระหว่างเซลล์ในพืชยังสามารถเกิดขึ้นใต้ดินได้ด้วยเครือข่ายไมคอร์ไรซาซึ่งสามารถเชื่อมโยงพื้นที่ขนาดใหญ่ของพืชผ่านเครือข่ายเชื้อรา ทำให้สามารถกระจายทรัพยากรสิ่งแวดล้อมได้

จากการศึกษาอาณานิคมของแมลง เช่นผึ้งและมดเราได้ค้นพบฟีโรโมน^{[ 46 ]}ที่ปล่อยออกมาจากเซลล์ของสิ่งมีชีวิตหนึ่งไปยังเซลล์ของสิ่งมีชีวิตอื่น ซึ่งสามารถประสานงานอาณานิคมในลักษณะที่คล้ายกับราเมือกการส่งสัญญาณระหว่างเซลล์โดยใช้ "ฟีโรโมน" ยังพบในสัตว์ที่มีความซับซ้อนมากขึ้นด้วย ยิ่งความซับซ้อนเพิ่มขึ้น ผลของสัญญาณก็ยิ่งมากขึ้น "ฟีโรโมน" ในสัตว์ที่มีความซับซ้อนมากขึ้น เช่น สัตว์มีกระดูกสันหลัง ปัจจุบันจึงเรียกอย่างถูกต้องว่า "สัญญาณเคมี" ^{[ 47 ] [ 48 ] [ 49 ]}รวมถึงระหว่างสายพันธุ์ด้วย^{[ 50 ]}

แนวคิดที่ว่าการสื่อสารระหว่างเซลล์มีความคล้ายคลึงกันมากระหว่างเซลล์ภายในสิ่งมีชีวิตเดียวกัน รวมถึงเซลล์ระหว่างสิ่งมีชีวิตต่างชนิดกัน แม้กระทั่งเหยื่อ ก็แสดงให้เห็นได้จากวินเน็กซิน [ ^{51 ] โปรตีน}นี้เป็นรูปแบบที่ดัดแปลงมาจากโปรตีนอินเน็กซินที่พบในตัวหนอน นั่นคือ วินเน็กซินมีความคล้ายคลึงกับอินเน็กซินของตัวหนอนมาก และอาจได้มาจากอินเน็กซินที่ไม่ใช่ไวรัสด้วยวิธีที่ไม่ชัดเจน อินเน็กซินของตัวหนอนสร้างการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ตามปกติภายในตัวหนอน ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการตอบสนองภูมิคุ้มกันของตัวหนอนต่อไข่ที่ฝังโดยแตนปรสิต อินเน็กซินช่วยให้แน่ใจว่าไข่ของแตนถูกทำให้เป็นกลาง ช่วยปกป้องตัวหนอนจากปรสิต ดังนั้นวินเน็กซินทำอะไรและอย่างไร? วิวัฒนาการนำไปสู่ไวรัสที่สื่อสารกับแตนในลักษณะที่หลีกเลี่ยงการตอบสนองต่อไวรัสของแตน ทำให้ไวรัสสามารถดำรงชีวิตและจำลองตัวเองในรังไข่ของแตนได้ เมื่อตัวต่อฉีดไข่เข้าไปในตัวหนอน มันจะฉีดไวรัสจำนวนมากจากรังไข่ของตัวต่อเข้าไปด้วย อนุภาคไวรัสจะไม่เพิ่มจำนวนในเซลล์ของหนอน แต่จะสื่อสารกับกลไกทางพันธุกรรมของหนอนเพื่อสร้างโปรตีนวินเน็กซิน โปรตีนวินเน็กซินจะแทรกซึมเข้าไปในเซลล์ของหนอน เปลี่ยนแปลงการสื่อสารภายในหนอน ทำให้หนอนยังคงมีชีวิตอยู่ได้ แต่มีการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่เปลี่ยนแปลงไป วินเน็กซินสามารถผสมกับอินเน็กซินปกติเพื่อเปลี่ยนแปลงการสื่อสารภายในหนอน และอาจทำเช่นนั้นจริง การสื่อสารที่เปลี่ยนแปลงไปภายในหนอนจะป้องกันไม่ให้ระบบภูมิคุ้มกันของหนอนปฏิเสธไข่ของตัวต่อ ผลที่ตามมาคือ ไข่ของตัวต่อฟักออกมา กินหนอนและไวรัสจากแม่ของตัวอ่อนตัวต่อ และวนซ้ำวงจรเดิม จะเห็นได้ว่าไวรัสและตัวต่อมีความสำคัญต่อกันและกัน และสื่อสารกันได้ดีเพื่อให้ไวรัสสามารถดำรงชีวิตและแพร่พันธุ์ได้ แต่เฉพาะในลักษณะที่ไม่ทำลายภายในรังไข่ของตัวต่อเท่านั้น ตัวต่อจะฉีดไวรัสเข้าไปในตัวหนอน แต่ไวรัสจะไม่แพร่พันธุ์ในตัวหนอน ไวรัสเพียงแค่สื่อสารกับตัวหนอนเพื่อปรับเปลี่ยนมันในลักษณะที่ไม่เป็นอันตราย ตัวอ่อนของตัวต่อจะค่อยๆ กินตัวหนอนอย่างไม่หยุดยั้งในขณะที่สื่อสารกับไวรัสอีกครั้งเพื่อให้แน่ใจว่าตัวต่อมีที่ในรังไข่ของมันสำหรับแพร่พันธุ์ต่อไป คอนเน็กซิน/อินเน็กซิน/วินเน็กซิน ซึ่งเคยคิดว่ามีส่วนร่วมเพียงแค่เป็นทางเดินสำหรับโมเลกุลส่งสัญญาณหรือสัญญาณไฟฟ้า ปัจจุบันได้แสดงให้เห็นแล้วว่าสามารถทำหน้าที่เป็นโมเลกุลส่งสัญญาณได้ด้วยตัวเอง