Wnt/beta-catenin 通路在成骨细胞中的作用

Wnt信号通路包括经典通路和非经典通路两种,其中Wnt经典通路又称为Wnt/β-catenin通路,其在成骨细胞的分化、增殖过程中发挥这重要的作用。Wnt信号通路实现过程中有多种因子参与,包括Wnt蛋白、β-catenin、蛋白激酶GSK-3β以及APC蛋白等多种。Wnt蛋白家族是由19种Wnt蛋白组成的,主要分为经典Wnt蛋白和非经典Wnt蛋白,其本质是一系列高度保守的分泌性糖蛋白,并且不同的Wnt蛋白对成骨细胞发挥着不同的作用,其中经典Wnt蛋白通过经典Wnt信号作用于成骨细胞对成骨细胞的增殖、分化有着重要的影响。本综述通过对Wnt经典信号通路过程中的多种因子与成骨细胞分化、增殖的关系进行分析总结,了解Wnt/β-catenin通路对成骨细胞的作用。     

Wnt/β-catenin通路在成骨细胞中的作用

Wnt信号通路包括经典通路和非经典通路两种,其中Wnt经典通路又称为Wnt/β-catenin通路,其在成骨细胞的分化、增殖过程中发挥这重要的作用。Wnt信号通路实现过程中有多种因子参与,包括Wnt蛋白、β-catenin、蛋白激酶GSK-3β以及APC蛋白等多种。Wnt蛋白家族是由19种Wnt蛋白组成的,主要分为经典Wnt蛋白和非经典Wnt蛋白,其本质是一系列高度保守的分泌性糖蛋白,并且不同的Wnt蛋白对成骨细胞发挥着不同的作用,其中经典Wnt蛋白通过经典Wnt信号作用于成骨细胞对成骨细胞的增殖、分化有着重要的影响。本综述通过对Wnt经典信号通路过程中的多种因子与成骨细胞分化、增殖的关系进行分析总结,了解Wnt/β-catenin通路对成骨细胞的作用。     

TAZ介导的Wnt/β-catenin信号通路与骨髓基质干细胞的成骨分化

骨质疏松症是由于骨重建过程中骨形成和骨吸收失平衡导致骨总量丢失所致,与成骨细胞分化密切相关。Hippo通路影响着哺乳动物体内细胞增殖、分化和凋亡过程。Wnt/β-catenin通路在成骨细胞分化中扮演重要角色。Hippo下游的靶基因转录共激活因子TAZ脱磷酸化后具有促进骨髓基质干细胞(BMSCs)向成骨细胞分化,调节成骨特异基因骨钙素表达,调节骨、肾发育,激活Wnt/β-catenin通路转录反应的功能;而激活的Wnt/β-catenin通路能通过抑制β-catenin降解进而抑制TAZ的降解。因此,TAZ与Wnt/β-catenin通路相互调控。但是,对TAZ与Wnt/β-catenin通路串话是否影响BMSCs成骨能力尚不清楚。因此,深入研究TAZ介导的Wnt/β-catenin通路在骨代谢中的作用,将为深入了解骨质疏松的发病机制具有重要意义。     

Wnt/β-catenin信号通路及其在心脏疾病中的作用

Wnt/β-catenin信号通路是以调控β-catenin的稳定性和核定位为核心过程的经典Wnt通路,在细胞增殖、分化和组织稳态维持过程中发挥重要作用.许多细胞外基质蛋白、生长因子等参与该通路的上游调控,此外其他信号通路可以通过与其相互作用精确调控细胞生理功能.在心脏中该通路的异常激活是导致心肌肥厚和心肌损伤的病理生...     

Wnt信号转导通路与神经发育研究进展

Wnt蛋白是一类分泌型糖蛋白家族,Wnt信号蛋白与细胞表面的多种受体相互作用,参与诸多生命过程。对神经系统发育的研究表明,Wnt信号通路在神经发生,神经祖细胞增值、分化,神经干细胞的自我更新,轴突导向等过程中起重要调控作用。多项研究已经证实,Wnt通路失调与诸多神经系统疾病有密切关系。Wnt信号通路的突变或异常,将会引起神经系统发育缺陷。然而,对Wnt非经典信号通路的研究,尤其是新受体Ryk的调控作用的认识迄今仍不全面。根据国内外相关研究,阐述了经典Wnt信号通路Wnt/β-catenin途径的同时也对Wnt/Ryk非经典信号途径这一研究新领域做了讨论。在非经典信号通路中,Ryk-ICD的剪接对于前体细胞的神经分化起重要作用。本文分析了Wnt/β-catenin和Wnt/Ryk信号通路在神经发育中的作用,有助于深入理解神经发育过程中Wnt信号通路的作用机制。然而,Ryk-ICD引导因子、分子机制等问题仍待进一步研究,而这将有利于理解神经干细胞分化机理。     

调控睾丸支持细胞增殖和分化的信号通路研究进展

支持细胞是睾丸内的一类重要细胞,能为生精过程提供转运蛋白、调节蛋白、生长因子等数十种细胞因子,参与生精细胞成熟分化的调控,对睾丸内各级生殖细胞的迁移、增殖和分化具有重要的支持作用。研究表明,在Wnt/β-catenin信号通路中,关键蛋白β-catenin的适度激活能促进睾丸支持细胞的增殖、分化;在mTOR信号通路中,mTOR基因的缺失导致睾丸支持细胞的数量减少;在TGF-β信号通路中,不同浓度的TGF-β细胞因子影响睾丸支持细胞的增殖、分化。由此可见,Wnt/β-catenin信号通路、mTOR信号通路和TGF-β信号通路在睾丸支持细胞的增殖和分化中均具有重要的调控作用。对这三条信号通路调节支持细胞增殖分化的机制以及它们之间的相互作用作一综述,旨在为深入研究调控睾丸支持细胞增殖的信号机制提供理论依据,从而进一步为雄性生育的调控及生殖方面的疾病治疗提供新思路和新方法。     

Wnt/β-catenin信号通路对靶基因转录的调控

Wnt/β-catenin信号通路又被称为经典Wnt信号通路,在早期胚胎发育、成体组织稳态维持、干细胞干性调控和肿瘤发生等过程中均发挥重要作用.经典Wnt信号通路的核心信号转导因子β-catenin与核内转录因子TCF/LEF家族成员结合后,通过募集或替换一系列协同作用因子,诱导染色质结构变化,调控Wnt信号靶基因的转录.本文将从Wnt信号靶基因转录调控的基本模式、分子机制、表观遗传学调控和意义等方面,总结近年来有关Wnt信号靶基因转录调控的研究成果,方便读者更好地理解Wnt信号通路靶基因的转录调控.     

TGF-β/BMPs、Wnt和MAPK信号通路在间充质干细胞向成骨细胞分化中的作用

间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是一种多潜能成体干细胞,具有向成骨细胞分化的能力.在MSCs向成骨细胞分化中,受到多种信号通路调控,其中TGF-β/BMPs、Wnt、MAPK信号通路发挥了重要作用.而且,通过对Smad1蛋白酶体的调节,Wnt和MAPK信号可以对TGF-β/BMPs通路进行调控.在相关信号通路的共同作用下,MSCs向成骨细胞分化.现对MSCs分化过程中TGF-β/BMPs、Wnt、MAPK这三条通路进行了简要综述.     

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。     

长链非编码RNA介导Wnt/β-catenin信号通路调控骨代谢的研究进展

骨代谢的平衡取决于骨形成及骨吸收之间的动态平衡,Wnt/β-catenin信号通路能够广泛参与骨吸收及骨形成的调控,在维持骨代谢平衡中发挥着重要作用。近年来有研究表明,长链非编码RNA (Long non-coding RNA,lncRNA)也广泛参与骨代谢各阶段的调节,还能通过Wnt/β-catenin信号通路参与骨代谢平衡的调控。目前关于lncRNA介导Wnt/β-catenin信号通路调控骨代谢的综述报道较为鲜见。鉴于此,文中主要以Wnt/β-catenin信号通路为切入点,概述lncRNA在骨代谢中的调控作用,发现lncRNA能够通过靶向作用于miRNA间接调控Wnt/β-catenin信号通路,也能通过Wnt/β-catenin信号通路上的关键因子直接激活或抑制Wnt/β-catenin信号通路,进而发挥其对骨代谢的调控作用,这些发现为lncRNA调控骨代谢作用机制的研究提供了新的思路和方向。     

Wnt/β-catenin信号通路对细胞凋亡和坏死的调控研究进展

Wnt信号通路是一条与细胞增殖分化和机体平衡密切相关且高度保守的信号通路,主要包括Wnt/β-catenin信号通路、Wnt-Ca2+信号通路和平面细胞极性信号通路。其中,以经典Wnt/β-catenin信号炎性反应和细胞命运方面的研究最为深入。现已证实,Wnt/β-catenin信号对细胞命运的调控作用具有两面性,不仅通过调节Survivin、Cyclin、C-myc等基因的表达抑制一些肿瘤细胞凋亡,而且可通过上调促凋亡蛋白BIM、Bax和下调抗凋亡蛋白Mcl-1、Bcl-xl的表达量来促进细胞凋亡。同时,该信号还可以通过抑制某些炎性因子的过度分泌,并下调活性氧(reactive oxygen species,ROS)的含量及坏死相关蛋白PARP-1的表达来抑制细胞坏死。该文对Wnt/β-catenin信号对细胞凋亡和坏死的调控研究进展进行综述。     

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。     

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。     

Hippo/YAP和Wnt/β-catenin通路的对话

Hippo/YAP通路和Wnt/β-catenin通路是在细胞的生长分化、组织器官形成以及成体干细胞的维持等方面都起着重要作用的两条信号通路。在哺乳动物细胞中,Wnt/β-catenin通路通过一系列胞质蛋白的相互作用,使β-catenin蛋白在胞质内累积,进而入核传递生长刺激信号。Hippo/YAP通路通过激酶级联反应磷酸化YAP/TAZ,使其滞留在细胞质中,抑制了YAP/TAZ的转录活性,从而限制细胞的生长增殖,诱导细胞凋亡。这两条通路的异常调控往往会导致肿瘤的发生。近年来越来越多的研究证实,Hippo/YAP和Wnt/β-catenin在很多方面相互影响,共同参与组织生长和胚胎发育的调控。研究这两个通路在肿瘤发生过程中的转导和调控以及它们相互作用的机制,有助于为肿瘤的防治提供新的思路与策略。文章对这两条通路的协同作用及其分子机制进行了综述。     

心肌分化过程中经典Wnt信号促进Isl1表达北大核心CSCD

ISL1是第二生心区的分子标志,在心血管发育中发挥重要作用.在心脏发育过程中,Isl1的表达具有鲜明的时空特异性.本研究利用P19CL6畸胎瘤干细胞作为心肌分化模型,探讨了Isl1在心肌诱导分化过程中的时间特异性表达及经典Wnt信号通路对其的调控.研究发现,Isl1在心肌分化早期高表达,于诱导第4 d到达高峰,随后快速下调.其表达趋势与经典Wnt通路的激活模式具有时间上的同步性.通过加入Wnt3a蛋白及Li Cl激活经典Wnt通路,能够促进Isl1基因的表达,而Wnt通路抑制分子Frizzled-4/Fc和DKK1能够下调Isl1表达.β-catenin过表达及RNAi实验也获得相似的结果.染色质免疫共沉淀实验证实,Wnt通路效应分子LEF1,在细胞分化第4 d与其在Isl1基因启动子上游-2 300 bp处的结合增强,因而促进了Isl1基因的表达.本研究表明,经典Wnt信号能够通过LEF1/β-catenin与Isl1启动子特异结合,调控Isl1基因在心肌早期分化阶段的表达.     

心肌分化过程中经典Wnt信号促进Isl1表达

ISL1是第二生心区的分子标志,在心血管发育中发挥重要作用.在心脏发育过程中,Isl1的表达具有鲜明的时空特异性.本研究利用P19CL6畸胎瘤干细胞作为心肌分化模型,探讨了Isl1在心肌诱导分化过程中的时间特异性表达及经典Wnt信号通路对其的调控.研究发现,Isl1在心肌分化早期高表达,于诱导第4 d到达高峰,随后快速下调.其表达趋势与经典Wnt通路的激活模式具有时间上的同步性.通过加入Wnt3a蛋白及Li Cl激活经典Wnt通路,能够促进Isl1基因的表达,而Wnt通路抑制分子Frizzled-4/Fc和DKK1能够下调Isl1表达.β-catenin过表达及RNAi实验也获得相似的结果.染色质免疫共沉淀实验证实,Wnt通路效应分子LEF1,在细胞分化第4 d与其在Isl1基因启动子上游-2 300 bp处的结合增强,因而促进了Isl1基因的表达.本研究表明,经典Wnt信号能够通过LEF1/β-catenin与Isl1启动子特异结合,调控Isl1基因在心肌早期分化阶段的表达.     

NMDA受体的活化调节原代皮层神经元的Wnt/β-catenin信号通路

经典的Wnt/β-catenin信号通路在中枢神经系统突触形成和功能中发挥重要的调节作用。作为兴奋性神经递质的谷氨酸,与其受体结合,参与许多信号调节活动。为了探讨NMDA受体活化对Wnt/β-catenin信号通路的作用,该文利用18 d的C57小鼠胚胎培养皮层神经元（离体10 d）,用10μmol/L谷氨酸钠（monosodium glutamate,MSG）和50μmol/L N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）处理细胞,通过蛋白免疫印迹技术或者细胞免疫荧光染色分析Wnt/β-catenin信号通路关键成员。结果发现,NMDA受体的活化能使GSK-3β的Ser9位磷酸化水平增加,活性被抑制,胞浆内β-catenin蛋白降解减少,入核增加,激活下游基因表达。这些结果提示,NMDA受体激活能够上调Wnt/β-catenin信号通路。     

阿司匹林可抑制吗啡引起的HT22 细胞Wnt通路的激活

目的:研究阿司匹林对吗啡引起的Wnt通路的上调的影响。方法:在大鼠海马神经元元细胞系HT22细胞上建立了慢性吗啡成瘾模型,然后运用免疫荧光技术和Western blot技术检测wnt通路中β-catenin蛋白的表达变化变化,同时应用报告基因技术检测Wnt通路下游转录因子的活性。结果:在慢性吗啡成瘾模型组,β-catenin蛋白的表达显著增加,而在接受了6 h的阿司匹林预处理的慢性吗啡成瘾模型组,β-catenin蛋白的表达受到了显著的抑制。结论:阿司匹林可抑制吗啡引起的Wnt/β-catenin通路水平的过表达。     

OPN对卵巢癌Hey细胞增殖、迁移和侵袭能力的影响

目的:探讨骨桥蛋白(Osteopontin,OPN)对卵巢癌Hey细胞增殖、迁移和侵袭能力的影响及其可能涉及的分子机制。方法:选择卵巢癌细胞株Hey、HO8910、A2780和正常卵巢上皮细胞IOSE80,采用Western blot检测OPN蛋白的表达情况。对OPN表达量相对较高的Hey细胞株的OPN基因敲减或过表达,运用CCK-8、平板克隆实验、细胞划痕、Transwell侵袭实验等方法研究OPN对细胞增殖、迁移及侵袭能力的影响,采用Western blot检测Wnt/β-catenin通路相关蛋白β-catenin、CyclinD1、c-myc的表达情况。结果:OPN在卵巢癌细胞株Hey、HO8910、A2780内均有表达,且表达量均高于正常卵巢上皮细胞IOSE80。si RNA-OPN转染卵巢癌Hey细胞沉默OPN表达,CCK-8和平板克隆实验显示沉默OPN能够降低Hey细胞的增殖能力,划痕实验和Transwell侵袭实验显示下调OPN可降低Hey细胞的迁移和侵袭能力,Wnt/β-catenin通路相关蛋白β-catenin、CyclinD1、c-myc表达下降。ex-OPN转染Hey细胞使OPN表达升高,与对照组相比,OPN过表达能够增强Hey细胞的增殖、迁移和侵袭能力,并且Wnt/β-catenin通路相关蛋白β-catenin、CyclinD1、c-myc表达升高。结论:OPN能够促进卵巢癌细胞的增殖、迁移及侵袭能力,该作用可能通过促进Wnt/β-catenin信号通路实现。     

HepaCAM通过Wnt/β-catenin信号通路抑制膀胱癌细胞T24的增殖

该研究探讨了肝细胞黏附分子(hepatocyte cell adhesion molecule,Hepa CAM)对膀胱癌细胞T24增殖的影响及其对Wnt/β-catenin信号通路的调控作用。T24细胞做空白处理、空载腺病毒(Ad-GFP)处理和Hepa CAM过表达腺病毒(Ad-GFP-Hepa CAM)处理,CCK-8法检测Hepa CAM对细胞增殖的影响,q RT-PCR和Western blot法检测Hepa CAM对β-catenin、c-Myc和cyclin D1的m RNA和蛋白表达水平的影响。采用Wnt/β-catenin信号通路激活剂Li Cl处理T24细胞,MTT法检测细胞增殖能力,Western blot检测GSK3β(try216)磷酸化水平及β-catenin、c-Myc和cyclin D1蛋白水平,克隆形成试验检测细胞的克隆形成能力。结果显示,过表达Hepa CAM后,能够抑制T24细胞的生长,下调β-catenin、c-Myc及cyclin D1的m RNA和蛋白的表达水平。5,10,20μmol/L的Li Cl作用细胞2 h后,均可促进T24细胞的增殖。10μmol/L的Li Cl作用2 h后能够降低GSK3β的磷酸化水平,促进Wnt信号通路的活化。10μmol/L的Li Cl与Ad-GFP-Hepa CAM联合处理细胞后,能够逆转Hepa CAM对β-catenin、c-Myc及cyclin D1蛋白水平和细胞增殖的抑制作用。该研究表明,Hepa CAM可通过Wnt/β-catenin信号通路抑制膀胱癌细胞T24的增殖。