Notch的结构、功能和相关信号通路

Notch是广泛存在于细胞表面介导细胞间信号传递的一类高度保守的受体蛋白。Notch信号通路是通过细胞间相互作用来调节生物体生长发育的一个十分保守的信号通路。Notch信号通路在脊椎动物和无脊椎动物的发育过程中,对细胞命运的决定、神经系统的发育、器官的形成及体节的发生都有重要的作用。特别是在免疫系统和肿瘤发生中也起着极为重要的作用。目前,Notch信号已经成为发育生物学、细胞生物学、免疫学及血液学等多个领域的研究热点之一。本文就Notch信号通路的组成、调节作用机制及该通路与个体发育之间的联系作一综述。     

Notch信号传导通路相关疾病的研究进展

Notch信号传导通路是影响细胞命运决定的重要通路之一,相邻细胞间通过Notch受体传递信号可以调节包括干细胞在内的多种细胞的分化、增殖和凋亡,影响器官形成和形态发生.Notch信号传导通路中某些分子的基因突变与多种疾病的发生发展有关.在深入研究Notch信号传导通路的基础上,以其作为靶点设计药物,对于治疗包括肿瘤、CADASIL等遗传性疾病在内的相关疾病,或发展干细胞医疗技术治疗阿尔茨海默症(Alzheimer!sdisease,AD)、帕金森病、糖尿病等细胞组织功能减退或受损性疾病具有重要的科学意义和应用价值.     

Notch信号通路对免疫细胞的调节作用

Notch家族是一组进化上高度保守的跨膜蛋白,可以广泛调节细胞的发育和分化.越来越多的研究发现,Notch信号通路可以通过调节多种免疫细胞的发育和功能来调节机体的免疫功能.本文综述了Notch家族的组成,其调控因素及其靶基因,Notch信号通路对造血干细胞、固有免疫细胞和适应性免疫细胞的调节作用以及Notch信号通路参与的免疫相关疾病.Notch信号通路对造血干细胞、巨噬细胞、树突状细胞、肥大细胞、T和B淋巴细胞的发育和功能的发挥都有重要的调节作用,并参与肿瘤、病毒感染、炎症反应和自身免疫疾病等免疫相关疾病的发生.     

昆虫Notch信号通路研究进展

Notch信号通路由Notch受体、Notch配体(DSL蛋白)、CSL［C promoter binding factor-1 (CBF1), Suppressor of hairless (Su(H)), Lag-1］转录因子、其他效应子和Notch调节分子构成,在动物组织的发育和器官的细胞命运决定中起着基础性的作用。从1917年在果蝇Drosophilia中被发现以来,基于昆虫Notch信号通路的研究一直十分活跃,证实了其在昆虫中主要行使胚胎及器官的发育调控、细胞增殖及细胞周期调控等作用。Notch基因位点的突变能够导致果蝇在胚胎期死亡,且翅发生缺失;Notch胞内域(intracellular domain of Notch, NICD)的表达会影响果蝇、蟑螂等昆虫卵巢卵泡细胞的发育;Delta可以介导昆虫体节形成以及神经系统正常发育;Su(H)以转录因子的形式发挥功能,主要影响昆虫细胞的细胞周期进程;Fringe在果蝇、家蚕Bombyx mori等昆虫的翅发育过程中起关键作用。此外Notch信号通路与Hippo信号通路、Wnt信号通路和EGFR信号通路等存在相互作用,表明其不作为一个单线形式而是复杂的网络结构参与昆虫的生命进程。近年来对Notch信号通路的研究已经从昆虫扩展到人类重大疾病、肿瘤医学和分子治疗中。鉴于Notch信号通路的高度保守性,昆虫Notch信号通路的研究成果不仅对昆虫发育机制的解析起着关键作用,还可为其他动物的研究乃至人类疾病的研究提供重要的参考和新思路。     

Notch信号与心脏干细胞关系的研究进展

Notch信号是广泛存在于各种动物细胞中高度保守的信号途径,在干细胞生物学功能中发挥重要作用。心脏干细胞（cardiac stem cells,CSCs）是存在于心脏特殊微环境下的多潜能干细胞,其表面存在Notch受体,而与其相邻的细胞可表达Notch配体,提示心脏干细胞中的Notch信号在某些条件下可被活化。该文从Notch信号通路的组成和激活、CSCs的界定与来源、CSCs主要类型的一般生物学特征及Notch信号通路与CSCs形成、分化和增殖的关系等方面进行综述,并展望了基于CSCs在心肌再生相关转化医学研究中的前景。     

Notch信号通路与肺纤维化

Notch信号通路是在进化上非常保守的单次跨膜信号受体蛋白家族,广泛表达于脊椎动物与无脊椎动物中,主要由Notch受体、Notch配体及细胞内效应分子CSL蛋白组成。Notch信号通路是多种组织和器官早期发育所必需的细胞间调节信号,参与对细胞增殖、分化、凋亡的调控。近年的研究表明,Notch信号通路参与肺纤维化的发生发展,阻断或激活这一途径可以影响肺纤维化的进展,本文就Notch信号通路与肺纤维化的关系的研究进展做一综述。     

Notch信号通路与生殖干细胞研究进展

Notch信号通路是一个在进化中高度保守的信号通道,具有调控细胞增殖、分化及凋亡的作用。近年来,随着研究的不断深入,发现Notch信号通路与生殖干细胞的增殖分化及干细胞微环境的作用机理密切关联,Notch信号通路在生殖系统发育及疾病治疗中的作用机制逐渐引起人们的广泛关注。该文综合论述了Notch信号通路的生理特性及功能,重点阐述Notch信号通路在精原干细胞、卵巢生殖干细胞及生殖干细胞微环境系统中的调控机制。     

抑制Notch信号通路联合沉默Id1对骨肉瘤恶性生物学行为及成骨分化的影响

该研究探讨了抑制Notch信号通路联合沉默Id1对人骨肉瘤细胞MG63的恶性生物学行为及成骨分化的影响。采用Notch信号通路抑制剂DAPT、沉默Id1重组腺病毒分别或联合处理MG63细胞,采用Western blot检测分组处理MG63细胞后Notch1、Jagged1、Id1蛋白的表达;CCK8检测分组处理后MG63增殖能力;流式细胞术检测分组处理后MG63细胞凋亡水平;划痕实验和Transwell检测分组处理后MG63细胞迁移和侵袭能力;碱性磷酸酶、茜素红染色分别检测分组处理后MG63细胞早期、晚期成骨分化能力。结果表明,DAPT处理MG63细胞后,Notch1、Jagged1蛋白表达下调(P0.05),可有效抑制MG63细胞中Notch信号通路活性;抑制MG63细胞中Notch信号通路后Id1蛋白水平表达下降,抑制MG63细胞中Notch信号通路联合沉默Id1后Id1蛋白表达水平最低(P0.05);抑制MG63细胞中Notch信号通路后细胞增殖、迁移、侵袭能力下降,凋亡水平增加和早期成骨分化能力减弱(P0.05);抑制MG63细胞中Notch信号通路联合沉默Id1后细胞增殖、迁移、侵袭能力进一步减弱,凋亡水平最高,早期、晚期成骨分化能力增强(P0.05)。综上所述,抑制Notch信号通路可减弱MG63细胞恶性;抑制Notch信号通路联合沉默Id1后可进一步减弱MG63细胞恶性,促进其成骨分化。     

Notch信号通路与血液系统和白血病形成

Notch基因编码着一类进化上高度保守的跨膜受体蛋白家族,其信号通路是由Notch受体、Notch配体、CSL DNA结合蛋白组成。该信号通路能够调节淋巴细胞的发育和分化过程,介导心血管系统的形成,参与肿瘤的发生和发展。近年来有研究表明,Notch信号通路在造血作用及白血病的发生过程中起关键作用。本文综述了Notch信号通路在淋巴细胞及造血干细胞的发育和分化中的作用,进一步探讨了其对造血作用和白血病发生发展的调节,以期能够对临床造血疾病的治疗提供帮助。     

Hippo信号通路生物学作用研究进展

Hippo信号通路是20世纪末在黑腹果蝇中进行基因筛选时发现的,该通路受各种生化、物理和结构信号的影响,调控细胞生长、分化,组织和器官发育以及内环境稳态等基本生物学过程。研究表明Hippo信号通路失调会引起一系列疾病的发生。本文阐述了目前Hippo信号通路在胚胎发育、器官和组织稳态调节、肿瘤的发生发展和细胞自噬等一系列生物学过程以及靶向治疗中的研究进展,其中Hippo信号通路通过细胞自噬来维持机体细胞内环境稳态成为新的研究热点。对该通路的功能和调控机制的深入研究也为组织器官修复再生医学及癌症治疗提供参考。     

哺乳动物Hippo信号通路:肿瘤治疗的新标靶

Hippo信号通路是首次在果蝇中发现具有调节细胞增殖与凋亡作用的信号通路。最近发现果蝇Hippo信号通路的组成、分子作用机制和生物学功能在进化过程中高度保守。Hippo信号通路在胚胎发育中对细胞的生长分化、组织器官形成以及成体干细胞的维持和自稳态的保持等方面具有重要作用。同时,Hippo信号通路与Wnt信号通路、Notch信号通路等相互作用、密切联系,在肿瘤的发生、发展过程中也起到关键作用。文章综述了哺乳动物Hippo信号通路的作用机理、与其他信号通路和蛋白质因子的相互联系及与肿瘤的关系,对于肿瘤的诊断、预防和治疗具有一定的参考价值。     

Hippo-YAP/TAZ与Notch信号通路在肝纤维化中的作用

病毒性或代谢性慢性肝病引起的肝纤维化是全球健康的一大挑战。Hippo-YAP/TAZ通路与Notch信号通路在肝纤维化进展中发挥了至关重要的作用。经典的Hippo通路核心激酶级联在大量外界信号的作用下，通过磷酸化使转录共激活因子YAP/TAZ失活，从而调控细胞的生长与增殖以及干细胞再生、肿瘤形成等过程。Notch信号通路通过调控脂质代谢、IR、氧化应激、自噬、炎症与纤维化等方面参与肝病的发生与发展。该文就Hippo-YAP/TAZ与Notch信号通路在肝纤维化过程中对肝星状细胞、巨噬细胞、肝脂质代谢等方面的影响及两条通路的交互作用进行了详细地综述。概括了2条通路在肝纤维化中的研究现状，总结分析了交互作用研究中存在的问题和未来的方向，旨在为肝纤维化的防治提供新的靶点和理论依据。     

Notch和Wnt信号通路在血管形成中的协同调控作用

Notch和Wnt信号通路能够调控细胞的分化、增殖、迁移和粘附等多种行为,在胚胎发育、干细胞分化及肿瘤生长等方面发挥多样性的调控作用.血管形成过程中的典型事件包括尖端细胞(tipcell)和柄细胞(stalkcell)分化、柄细胞增殖、内皮细胞迁移和粘附、血管重塑以及动静脉分化等.本文对Notch和Wnt信号通路在血管形成不同阶段的功能作一综述,以期描述Notch和Wnt是怎样在分子水平上协同作用进而调控血管的形成.从两条信号通路的分子水平及复杂信号网络中众多成员协调作用的角度了解血管形成的机制,对于调整肿瘤等涉及血管形成的相关疾病的治疗策略具有一定意义.     

Notch信号通路调控猕猴胚胎干细胞的胆管样细胞分化(英文)

猕猴胚胎干细胞(rhesus monkey embryonic stem(rES))与人胚胎干细胞有相似的生物学特性,因此是理想的临床前研究的替代模型。Notch信号通路在胆管及胆管上皮细胞的形成中有重要的作用,然而,有关Notch信号通路在ES细胞的胆向分化中的作用了解甚少。该实验以rES为模型,对Notch信号通路对ES细胞的胆向分化过程中的作用进行了较为系统的研究。rES在细胞因子ActivinA诱导作用下产生约80%的限定性内胚层细胞。以Matrigel作为细胞外基质,在含BMP4和FGF1的无血清培养体系中继续诱导5～7d,rES细胞来源的限定性内胚层细胞分化产生约胆管样细胞。分化的细胞表达胆管细胞的特异性蛋白((CK7、CK18、CK19、CK20和OV-6)及基因(GSTPi、IB4和HNF1β)。在胆管样细胞的分化过程中检测到了Notch1和Notch2基因及下游信号分子hes1和hes5的表达。用Notch抑制剂L-685458处理分化过程中的细胞可导致Notch1和Notch2基因及下游信号分子hes1和hes5的表达下降,同时CK19阳性的胆管样细胞分化比率也从90%下降至约20%。这一...     

小胶质细胞在帕金森病病理进展中的作用

帕金森病是中老年人常见的中枢神经系统退行性疾病,研究表明小胶质细胞的活化及其介导的神经炎症在帕金森病的病程进展中发挥重要作用,适度干预小胶质细胞的活化有望延缓帕金森病的进程。小胶质细胞是中枢神经系统固有的巨噬细胞,Notch信号途径可以调控小鼠外周巨噬细胞的分化及功能。Notch通路也参与调控小胶质细胞的激活、细胞因子的表达、吞噬活性的变化等,而这与活化的小胶质细胞介导的帕金森病等神经退行性疾病的病情进展相关。因此,本文将综述Notch信号途径与小胶质细胞介导的相关疾病的研究进展。     

小胶质细胞在帕金森病病理进展中的作用

帕金森病是中老年人常见的中枢神经系统退行性疾病,研究表明小胶质细胞的活化及其介导的神经炎症在帕金森病的病程进展中发挥重要作用,适度干预小胶质细胞的活化有望延缓帕金森病的进程。小胶质细胞是中枢神经系统固有的巨噬细胞,Notch信号途径可以调控小鼠外周巨噬细胞的分化及功能。Notch通路也参与调控小胶质细胞的激活、细胞因子的表达、吞噬活性的变化等,而这与活化的小胶质细胞介导的帕金森病等神经退行性疾病的病情进展相关。因此,本文将综述Notch信号途径与小胶质细胞介导的相关疾病的研究进展。     

表皮生长因子样重复序列糖基化对Notch信号通路的作用

Notch受体是一类存在于多细胞生物中进化上高度保守的跨膜蛋白受体,其介导的信号通路在组织器官的生长发育中起重要作用。糖基化修饰是一类重要的影响多信号通路的蛋白翻译后修饰。Notch受体胞外域的表皮生长因子样重复序列（EGF-R）存在多种糖基化修饰如O-葡聚糖、O-岩藻糖聚糖、O- N-乙酰氨基葡萄糖,这些糖基化修饰可以促进或抑制Notch信号通路。本文主要阐述表皮生长因子样重复序列（EGF-R）的主要糖基化以及对Notch信号通路的影响和其异常导致相关的疾病。     

Notch在乳腺癌发病中的作用研究进展

乳腺癌是全球女性最常见的恶性肿瘤之一。Notch广泛存在于大部分生物中,高度保守,通过相邻细胞间的相互作用,调控细胞的增殖、侵袭、衰老和凋亡,以及血管生成等生理过程,扩大并固化细胞间的分子差异,最终决定细胞命运,影响器官形成和形态发生。目前的研究发现,Notch异常激活可引起乳腺癌的发生,而且Notch信号途经受多种分子和其他信号通路的调节。因此,依据Notch信号在乳腺癌中的作用及其调控机制,进一步探讨相关的靶向治疗策略,将为临床治疗乳腺癌提供新的思路与方向。本文对Notch在乳腺癌中的最新研究进展进行综述。     

组蛋白乙酰化修饰H4K16ac参与乳腺癌细胞Notch1致瘤信号传递

Notch1信号通路在调节细胞的增殖、分化和凋亡中起重要作用。Notch1信号通路的异常激活可促进乳腺癌的发生、发展,但调控此过程的表观遗传机制尚有待于阐明。本研究发现,与相应的癌旁组织相比,乳腺癌组织中Notch1活性片段NIC1呈高表达,而组蛋白H4第16位赖氨酸残基乙酰化(H4K16ac)水平较低。敲低MCF-7细胞中Notch1可导致H4K16ac水平升高,且MCF-7细胞的增殖和迁移能力下降。本研究结果提示表观遗传修饰H4K16ac参与乳腺癌细胞Notch1致瘤信号传递,为乳腺癌发生、发展的机制研究提供了新思路。     

Notch信号:一个新型代谢调节因子

Notch信号通路进化上非常保守,广泛表达于脊椎动物和无脊椎动物中。Notch信号通路由受体、配体、CSL-DNA结合蛋白等组成,在细胞的增殖、分化和凋亡中发挥重要的调控作用。近年来发现,Notch信号作为一个新型的代谢调节因子,在骨骼肌细胞和脂肪细胞稳态、脂肪肝、糖尿病及糖尿病肾病中发挥重要的调节作用。本文就Notch信号在细胞的稳态及一些代谢性疾病中的调节作用及其分子机制作一综述。