Wnt信号通路与后口动物体轴的进化发育

动物体轴极性的建立和最初胚轴的形成涉及到一系列信号通路的调控,Wnt信号通路是其中一条十分保守的信号通路,并且Wnt/β-catenin信号通路中的关键成员早在海绵动物中就有发现,暗示这一信号通路相对于其他信号路径来说可能是最早参与原始后生动物体轴发育的信号通路之一,并且在体轴后端和腹部的发育及命运分化方面发挥着重要作用。近年来,随着体外功能实验体系的建立,人们发现Wnt信号通路中很多基因都不同程度地影响了早期胚轴的形成,例如wnt基因、母源性基因β-catenin以及一系列转录因子等。文章首先对参与后生动物体轴发育的wnt基因家族的起源与进化关系做一简要分析,并进一步就经典的Wnt/β-catenin通路与后口动物的海胆、文昌鱼、斑马鱼、爪蟾和小鼠等类群体轴极性的建立乃至整个体轴形成方面的研究进展做一综述。     

Wnt信号通路关键基因β-catenin在RA诱导的P19胚胎性癌细胞神经分化过程中的亚细胞分布

Wnt信号参与了小鼠早期神经发育.我们以往的实验结果表明,Wnt信号可引起P19胚胎性癌细胞的神经分化.为了进一步了解Wnt信号在P19神经分化过程中行使功能的时间,我们以Wnt信号通路关键成员β-catenin是否定位在细胞核中作为考察Wnt信号是否能传递到细胞核内调控下游基因活性的指标,分析了Wnt信号在P19细胞神经分化过程中的活性.我们观察到,β-catenin在RA诱导的P19细胞分化的第2到第4天存在核定位.在此期间,Wnt下游基因En-2的表达量也有明显增加.因此,在P19神经分化过程中,Wnt活性可能发生在这一阶段.同时,在神经突的形成、伸长及神经纤维集束过程中,β-catenin在神经突起及神经纤维上也存在特异性分布,提示在此过程中β-catenin可能也行使了功能.     

紫杉醇对大鼠颅内C_6胶质瘤细胞wnt/β-catenin信号通路的影响

目的观察紫杉醇类药物对大鼠颅内胶质瘤细胞中wnt/β-catenin信号通路基因和蛋白表达的影响,探讨wnt/β-catenin信号通路在紫杉醇治疗胶质瘤中的作用。方法通过预实验计算出紫杉醇IC50=6.04nmol/L,实验组中加入紫杉醇溶液终浓度6.04nmol/L,对照组加等体积培养液,温箱中作用48h后,采用RT-PCR法检测各组细胞c-myc基因表达,免疫组织化学法检测β-catenin蛋白表达。结果两组C6细胞中均检测出β-catenin蛋白和c-myc的mRNA表达,癌基因c-myc mRNA表达实验组较对照组明显下降(P0.05),而且β-catenin蛋白表达也较对照组降低(P0.05)。结论抑制细胞内β-catenin蛋白表达及癌基因c-myc的表达,从而阻断wnt信号转导通路,是紫杉醇类药物抗癌机制之一,研究紫杉醇对wnt/β-catenin信号通路的影响对提高其疗效有潜在的临床意义。     

红景天苷通过Wnt/β-catenin信号通路影响小鼠骨髓间充质干细胞向神经元细胞定向分化

目的:以小鼠骨髓间充质干细胞系D1细胞为研究对象,探讨Wnt/β-catenin信号通路介导的红景天苷诱导D1细胞向神经细胞的定向分化。方法:实验分为对照组(D/F12完全培养基)和红景天苷诱导组(100μg/mL+D/F12完全培养基).将细胞分别诱导12、24、48和72 h后,采用细胞免疫荧光化学染色方法检测β-catenin和Gsk-3β的阳性细胞率。利用红景天苷分别诱导MSCs 1,2,8,12,24,48和72 h后,利用实时PCR技术检测Wnt/β-catenin信号通路的关键信号分子wnt3a、Axin2、Lrp6和Gsk-3βmRNA的表达;采用Westernblot方法分析D1细胞诱导12、24、48和72 h后,β-catenin和Gsk-3β蛋白的表达;运用Wnt/β-catenin信号通路特异性阻断剂DKK1阻断Wnt/β-catenin信号通路,Western blot方法分析红景天苷对β-catenin和NSE蛋白表达的影响。结果:红景天苷诱导24 h时β-catenin的阳性率可达55.76%,与其他组和对照组比较差异具有统计学意义(P<0.01),诱导24 h后Gsk-3β的阳性率与其他时间和对照组比较差异有统计学意义(P<0.05)。实时PCR检测结果显示,红景天苷诱导MSCs不同时间能促进Wnt/β-catenin信号通路中关键信号分子Wnt3a、Ax-in2、Lrp6和Gsk-3βmRNA的表达,诱导不同时间Wnt3a、Axin2、Lrp6和Gsk-3βmRNA的表达不尽相同。Westernblot结果表明,红景天苷诱导D1细胞12 h和24 h时β-catenin蛋白的表达明显上调,且与其他组比较差异具有统计学意义(P<0.05);随着作用时间的延长,Gsk-3β蛋白的表达增加且差异具有统计学意义(P<0.05),阻断Wnt/β-catenin信号通路后,β-catenin和NSE蛋白的表达水平明显下调。结论:红景天苷能诱导D1细胞定向分化为神经元样细胞,红景天苷通过激活Wnt/β-catenin信号通路实现其诱导MSCs向神经细胞定向分化。     

FBXO31基因对宫颈癌细胞增殖的影响

为了探讨FBXO31在宫颈癌中的表达情况及其对宫颈癌细胞增殖的影响及其可能机制,本研究采用实时定量PCR法检测FBXO31在宫颈癌组织中的表达水平;MTT法检测Hela细胞增殖能力;流式细胞术检测Hela细胞周期分布;Western blotting检测Hela细胞FBXO31、β-catenin、CyclinD1和c-Myc蛋白的表达水平。研究结果表明,FBXO31在宫颈癌组织中表达明显下调(p0.05)。FBXO31过表达能够明显抑制宫颈癌Hela细胞增殖能力。与空载质粒组比较,过表达FBXO31组的G1期细胞数显著增加,S期细胞数明显降低(p0.05)。本研究还发现FBXO31过表达能明显下调β-catenin蛋白、cyclin D1和c-Myc蛋白水平(p0.05)。本研究结论表明,FBXO31基因在宫颈癌中低表达;过表达FBXO31基因可通过抑制Wnt/β-catenin通路从而抑制宫颈癌细胞增殖。     

Pygo基因的细胞定位及其在果蝇发育过程中的表达(英文)

Wingless信号传导是果蝇胚胎和幼虫发育过程中的一个关键性的信号传导通路。已鉴定出来许多参与Wg Wnt信号传导的Wg或其脊椎动物同源基因Wnt下游传导通路的基因。Wg下游的Wg信号传导是由核TCF LEF 1通过Armadillo (Arm) β catenin介导的。pygopus (pygo)是一个最近发现的Wg Wnt信号传导通路新成员。通过细胞定位实验发现pygo专一性的表达在细胞核中。运用反义mRNA作探针的原位杂交技术 ,观察到了pygo基因在果蝇胚胎中的表达特性。虽然pygo普遍表达于果蝇胚胎发生全过程 ,但pygo在前囊胚层 (pre blastoderm)中的表达水平相对较高 ,这说明胚胎发生过程中来自母方的贡献较高。在幼虫组织 (包括翅成虫盘 ,眼成虫盘和腿成虫盘 )的发育过程中 ,pygo的表达水平总的来说比较低。然而 ,比较翅成虫盘 ,眼成虫盘和腿成虫盘的pygo表达水平 ,则在翅成虫盘和腿成虫盘pygo的表达水平相对较高。     

Wnt/β-catenin信号通路与干细胞衰老

Wnt/β-catenin信号通路作为一条进化保守的信号通路,有着广泛的生物学作用。研究发现,Wnt/β-catenin信号通路与干细胞衰老之间存在联系。激活Wnt/β-catenin信号通路可导致干细胞发生衰老变化,而抑制Wnt/β-catenin信号通路可延缓干细胞的衰老。本文对Wnt/β-catenin信号通路与干细胞衰老之间的关系及其作用机制作一综述。     

肝细胞癌中转录因子E2F7对Wnt/β-catenin信号通路活性的影响

探讨肝细胞癌(HCC)中非典型性E2F家族成员E2F7在肝癌细胞生长、分化中的作用及可能涉及的分子机制.本研究运用实时荧光定量PCR检测38例原发性肝细胞癌及对应的癌旁组织中E2F7基因mRNA的表达情况;分别通过基因过表达和RNA干扰技术上调或下调E2F7基因表达,并运用实时荧光定量PCR和Western印迹检测肝癌细胞株MHCC-H中β-catenin及其靶基因cmyc的表达情况;双荧光素酶报告基因系统检测E2F7对Wnt/β-catenin信号通路活性的影响;核浆分离实验检测过表达E2F7基因对β-catenin入核的影响;免疫共沉淀实验检测异位表达E2F7与内源β-catenin的相互作用.结果显示,肝细胞癌组织中E2F7基因的表达量显著高于相应的癌旁组织(P0.001);转录因子E2F7可与β-catenin相互作用并促进β-catenin进入细胞核.转录因子E2F7可以促进Wnt/β-catenin信号通路的活性.     

外源性Wnt3a持续作用对小鼠胚胎干细胞Wnt／β-catenin信号通路的调控作用

目的观察Wnt/β-catenin信号通路是否在体外以外源性Wnt3a持续作用小鼠胚胎干细胞后被激活,并进一步调控该通路下游基因的表达。方法应用外源性Wnt3a持续作用ES-E14TG2a小鼠胚胎干细胞21d,通过细胞免疫荧光及Western Blotting检测细胞内β-catenin蛋白,以观察该蛋白的胞内积聚情况;同时QRT-PCR检测WNT下游靶标基因的表达量,采用完全随机F检验并用LSD法进行两两比较,来确定经典WNT／β-catenin信号通路是否被激活。结果ES-E14TG2a小鼠胚胎干细胞经Wnt3a连续培养21d后,β-catenin蛋白的细胞荧光明显较强,而对照组中的荧光强度较弱,说明细胞内β-catenin蛋白没有被降解而是在胞内大量积累;Western Blotting检测结果显示Wnt3a连续培养21d后ES-E14TG2a细胞内β-catenin蛋白条带明显比空白对照的蛋白条带粗;ES—E14TG2a细胞经wnt3a培养后Pitx2、Frizzled、Sox17的表达量均持续上升,Pitx2在培养7d、14d、21d分别为4．17±0．20、7．27±0．35、8．59±0．21（F=222．757,P=0．000）;Frizzled在培养7d、14d、21d分别为1．01±0．06、2．93±0．22、5．44±0．30（F=302．703,P=0．000）;Sox17在培养7d、14d、21d分别为8．45±0．41、18．35±0．17、34．93±0．16（F=7217．083,P=0．000）;Oct4培养到7d、14d的表达量持续增加分别为1．22±0．21、1．56±0．04,而连续培养21d后Oct4基因的表达量下降为1．15±0．07（F=8．827,P=0．016）。结论Wnt3a持续作用可激活Wnt／β-catenin信号通路,并调控下游基因的表达。     

Bmi-1在丁酸钠诱导肿瘤细胞凋亡过程中的作用机制

丁酸钠（Sodium butyrate,NaB）是一种组蛋白去乙酰化酶抑制剂（histone deacetylase inhibitors,HDACi）,通过增加组蛋白的乙酰化,使染色质处于开放状态,便于基因转录与表达。多梳基因家族（Polycomb group genes,PcG）的成员Bmi-1蛋白可以对染色体组蛋白进行修饰,使一些抑癌基因如p14、P16和P21基因等表达沉默,同时Bmi-1蛋白通过Wnt信号通路激活原癌基因c-Myc,使Bmi-1、Wnt信号通路、c-Myc组成一个正反馈循环,还可以上调端粒酶的表达,导致肿瘤的发生。HDACi可以下调Bmi-1蛋白的表达,并通过上调p14、p16和p2l等的表达以及线粒体通路和Wnt信号通路抑制肿瘤细胞的增殖、分化,诱导肿瘤细胞凋亡。HDACi将可能为肿瘤的治疗提供一个广阔的前景,本研究将对Bmi-1在丁酸钠诱导肿瘤细胞凋亡过程中的作用机制作一综述。     

β-catenin的生物学功能与调控机制

β-连环蛋白（β-catenin）是一种胞内糖蛋白,具有双重功能。一是作为附着连接的组成部分,与钙黏蛋白结合形成复合体参与细胞间连接;二是作为信号分子,是Wnt信号途径的重要环节,在胚胎发育和肿瘤发生中起重要作用。β-catenin选择何种途径发挥作用,与不同配体竞争性结合密切相关。目前已经证实β-catenin Y142位点酪氨酸磷酸化是决定β-catenin功能的关键调控点,而E—cadherin、Left、APC和α-catenin均参与β—catenin活性的调节,对细胞的命运有着重要影响。     

Tankyrases的抑制作用于经典Wnt途径：治疗癌症的新靶点

Wnt信号途径涉及一系列发育的过程,其异常激活可以导致多种癌症。《Nature》报道了一系列作用于Wnt信号途径的新型小分子抑制剂。这些小分子抑制剂的作用目标是端锚聚合酶Tankyrases,它负责控制降解Wnt信号途径中的β-catenin。在此过程中,E3泛素连接酶与Tankyrases的调控也有关联,泛素化蛋白酶系统起着重要的监管职能。通过这些新型的小分子抑制剂来调控Wnt信号途径及其核心部件可能为Wnt相关的癌症治疗提供一种新的手段。该文重点阐述了通过小分子化合物抑制Tankyrases作用于经典Wnt途径及其与癌症治疗的研究进展。     

Histone deacetylase1 promotes TGF-β1-mediated early chondrogenesis through down-regulating canonical Wnt signaling

Cartilage formation during both embryonic development and bone repairing processes involves mesenchymal stem cells (MSCs) differentiation. Wnt/β-catenin signaling pathway inhibits early chondrogenesis and is down-regulated during Transforming growth factor-β1 (TGF-β1)-induced chondrogenesis. However, the regulatory molecules that participate in the process is unknown. This study was designed to investigate the underlying mechanisms that down-regulate Wnt/β-catenin pathway during chondrogenesis. TGF-β1-induced micromass cultures of C3H10T1/2 were used as chondrocyte differentiation model. Gene expression profile was detected by realtime-PCR. Regulatory role of HDAC1 on β-catenin was investigated by luciferase assay, chromatin immunoprecipitation (ChIP) assay, co-immunoprecipitation (Co-IP) assay and in vitro ubiquitination assay. In this study, we showed that HDAC1 was induced and suppressed β-catenin gene expression through direct binding to its promoter. Besides, HDAC1 could also interact with deacetylate β-catenin protein through its deacetylase domain, which causes degradation of β-catenin. Our results indicate that HDAC1 plays an important role in chondrogenesis and may represent a therapeutic target for modulation of cartilage development.