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.     

糖基化对Notch信号传递系统的影响

Notch信号分子是多细胞生物发育过程中高度保守的一类十分重要的跨膜信 号受体糖蛋白家族.这一信号途径通过局部细胞间的相互作用而产生对多种不成熟细胞分化 的抑制信号, 精确调控细胞的分化潜能,在细胞发育、增殖、分化中起关键作用,参与造血 、T细胞发育、血管生成等重要生理过程.Notch受体分子上具有多种寡糖链,包括N-聚糖、O-岩藻糖聚糖、O-葡萄糖聚糖等,这些寡糖以及相关糖基转移酶对Notch受体-配体结合以及Notch信号传递功能有重要影响.本文就近年来有关Notch受体糖基化及其对Notch信号传递过程的研究进行综述.     

Notch信号通路在先天免疫和炎症中的作用

Notch信号通路是高度保守的信号传导途径,在无脊椎动物和有脊椎动物中均有表达,并在发育过程中起着至关重要的作用。在免疫系统中,Notch信号通路在中枢和外周淋巴器官调节T和B细胞的发育。已有研究报道了其在淋巴细胞发育中的作用,但在髓系的发育和功能中作用鲜为人知,尤其在急、慢性炎症中。文章将描述Notch信号通路在先天免疫和炎症反应中起关键调节作用,探讨其在炎症性疾病发病机制和治疗中的潜在作用。     

Notch信号途径在Bregs发育及口服耐受中的作用

目的:调节性B细胞(Bregs)是近年来确认的一类具有负向免疫调节功能的B细胞亚群,在免疫反应中通过IL-10发挥调节功能,又称为B10细胞,其表型为CD19+CD5+CD1dhigh,在多种疾病中发挥重要的调节作用,但关于Bregs的发育及发挥调节功能的具体机制尚不明确。Notch信号途径是调控细胞双向亚群和双向功能分化的重要信号途径,在T/B细胞分化、CD4/CD8细胞等细胞发育中发挥重要的作用,但其在B10细胞发育及其免疫应答中调控作用尚不明确。本研究利用特异性在B细胞剔除Notch信号分子RBP-J基因的小鼠,分析Notch信号对Bregs发育及口服耐受的影响。方法:将CD19-Cre小鼠与RBP-Jflox小鼠交配,获得CD19-Cre/RBP-Jf/f基因型小鼠,流式细胞仪分析该小鼠CD19+CD5+CD1dhighB10细胞及体外刺激后产生IL-10的B10细胞数量;制备口服免疫耐受模型,分析Notch信号缺失对B10细胞发育和功能的影响。结果:B细胞特异性敲除RBP-J基因的小鼠的CD19+CD5+CD1dhighBregs数量及体外刺激后产生IL-10的B10细胞数量比杂合子小鼠显著降低;且在口服免疫耐受模型中血清IgE水平显著升高。结论:Notch信号敲除后,脾脏Bregs及其产生IL-10减少,在口服耐受中不能产生耐受,Notch信号可能促进Bregs发育,并通过IL-10参与调控口服耐受。     

Notch 信号通路与淋巴细胞发育

Notch 信号通路为一广泛应用且高度保守的信号转导途径,决定多能祖细胞的分化方向,其中在共同淋巴祖细胞向 T 淋巴细胞或 B 淋巴细胞分化选择中具有决定性作用 . Notch 信号通路参与淋巴细胞的发育过程,促进 Tαβ细胞的形成、诱导处女型 T 细胞变为调节型 T 细胞、阻止 CD4+T 细胞向 Th1 类型分化,以及增加外周免疫器官边缘区 B 细胞的数量 . 在分析 Notch 蛋白结构的基础上,综合最新进展,系统阐明了 Notch 信号通路的组成、作用机制、参与的淋巴细胞发育过程以及所起的作用 .     

Notch 信号通路与Neuralized蛋白

Notch信号通路在脊椎动物和无脊椎动物许多组织的发育过程和细胞间通讯中都发挥了关键的作用,包括调控细胞命运,调节细胞迁移,分化和增殖.Notch信号通路由Notch受体及其跨膜配体如Delta（Dl）和Serrate组成.Neuralized 蛋白（Neur）编码1个E3泛素连接酶,是Notch配体D1内吞所必需的.Neur蛋白包括3个从线虫到人高度保守的结构域：2个Neur同源重复结构域（NHR1和NHR2）和1个C端RING结构域.本文就Notch信号通路主要元件和Neru的结构与功能及其关系进行综述.     

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。     

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。     

Notch3在血管平滑肌细胞中对Erk1/2的调控作用研究

Erk1/2活性在血管许多细胞功能中具有重要影响,而Notch3主要表达在动脉平滑肌细胞中,并且是发育过程中动脉成熟所必需的.为了探讨Notch3在血管平滑肌细胞中对Erk1/2信号通路的调控作用,采用siRNA基因敲除Notch3,γ-分泌酶抑制剂DAPT抑制Notch信号通路,质粒转染过表达Notch3活性区等方法,用Western印迹检测Notch3对血管平滑肌细胞中Erk1/2磷酸化水平,即Erk1/2活性的影响.同时,利用活性氧自由基（ROS）诱导激活Erk1/2;siRNA敲除Notch3表达致使血管平滑肌细胞中Erk1/2的磷酸化水平显著降低,并且抑制了ROS诱导的Erk1/2激活;同样,Notch通路抑制剂DAPT也抑制了ROS诱导的Erk1/2激活;而Notch3活性区NICD的过表达并没有改变血管平滑肌细胞中Erk1/2的磷酸化水平,但其延缓了ROS激活后Erk1/2活性的衰减.上述结果表明,Notch3可在血管平滑肌细胞中调控Erk1/2活性以及ROS诱导的Erk1/2信号激活.     

Notch信号途径与心血管发育

Notch信号传导途径在无脊椎动物和脊椎动物中广泛存在且高度保守,此途径介导局部细胞之间的相互作用.它出现在多种细胞命运决定之中,调控它们的时空表达,在整个胚胎发育中起重要作用.主要综述了Notch信号途径在心血管发育过程之中的重要作用及其作用机制.