Wnt信号通路调控造血干细胞自我更新的研究进展

造血干细胞是一类具有自我更新能力和分化成所有种类血细胞能力的多潜能干细胞,该类群细胞来源于中胚层细胞,最终定植于骨髓中。造血干细胞的增殖分化由多个信号通路精细调控,其中,Wnt信号通路在调控其自我更新的过程中具有重要作用。该文综述了多年来关于Wnt信号通路在脊椎动物(小鼠)造血干细胞自我更新中的研究,有助于了解Wnt信号通路的作用机制,也有望为改善体外增殖造血干细胞的效果提供理论支持。     

Wnt信号在胚胎干细胞自我更新和分化中的作用

胚胎干细胞分离自胚泡内细胞团,具有无限自我更新和多向分化潜能,有很大的医学应用前景。Wnt家族是一类分泌型的细胞信号传导蛋白,可以通过复杂的信号传递通路调控胚胎的早期发育,对细胞的分化、增殖及生长具有重要的调节作用。该文就Wnt信号通路调节胚胎干细胞的自我更新和分化作一综述。     

人胚胎干细胞定向中胚层细胞分化的miRNA-mRNA网络调控

胚胎来源的中胚层细胞可以分化为心血管、血液和肌肉组织等多种类型细胞,而应用人胚胎干细胞分化为中胚层细胞的体外模型可为研究中胚层及其衍生的细胞谱系的分子调控机制提供重要手段。miRNA调控基因的表达通过多条信号通路参与中胚层细胞分化,但其调控机制虽有相关研究却并未完全阐明,特别是从整体水平上探索基因与非编码RNA表达变化及其相互作用的网络调控。该研究根据生物信息学分析,构建通过调节多条信号通路参与人胚胎干细胞向中胚层分化的潜在miRNA-mRNA调控网络,以便更全面地阐明人胚胎干细胞的分化机制。通过基因芯片和二代测序(RNAseq)技术检测筛选人胚胎干细胞诱导分化为中胚层细胞过程差异表达的miRNA和基因,并应用生物信息学分析预测差异表达miRNA的靶基因,将靶基因与差异表达基因取交集获得目标基因。同时,对差异表达基因和目标基因进行GSEA富集、GO注释及KEGG富集分析。最后,构建miRNA-mRNA的调控网络和筛选出关键基因并检测关键基因的表达。该研究共筛选出287个差异表达的miRNA和739个差异表达基因,预测差异表达miRNA的靶基因为13 064个,13 064个靶基因与739个差异表达基因取交集共获得目标基因401个。GSEA和KEGG富集分析发现,多条参与中胚层分化的信号通路,主要涉及Wnt/β-catenin、TGF-β和Hippo三条重要的信号通路。通过构建miRNA-mRNA调控网络,结果显示100个miRNA靶向Wnt/β-catenin通路中的11个基因,59个miRNA靶向TGF-β通路中的7个基因,有106个miRNA靶向Hippo通路中的10个基因。通过RT-qPCR验证三条通路中关键基因的表达。因此,该研究揭示了在中胚层分化过程中,Wnt/β-catenin、TGF-β和Hippo信号通路起了重要的调控作用,可能通过与各种miRNA-mRNA相互作用形成复杂的网络调控系统,精确调控人胚胎干细胞定向分化为中胚层细胞。     

Wnt/β-catenin信号通路与癌症发生发展及其免疫治疗

经典的Wnt/β-catenin信号通路参与调控机体的多种生物学功能,包括干细胞自我更新,细胞的增殖、分化、凋亡以及胚胎早期发育和组织再生等,与癌症发生发展紧密相关.此外,该信号通路在胸腺T细胞的发育和分化过程中发挥重要作用,影响抗肿瘤免疫效应的多个环节.异常激活的Wnt/β-catenin信号通路可诱导恶性肿瘤的形成...     

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.     

非经典Wnt信号通路在心脏发育和干细胞向心肌分化中的作用机制

Wnt信号通路是一种哺乳动物进化保守的信号通路,在心脏发育和干细胞向心肌细胞分化中发挥重要的调控作用。经典Wnt信号通路主要调控早期心肌谱系提交,而非经典Wnt信号通路参与调控后续的心脏发育和分化。本文对非经典Wnt信号通路在心脏发育和干细胞向心肌细胞分化中的作用及其机制作一综述,以期为干细胞移植治疗缺血性心肌病提供参考策略。     

肿瘤干细胞生长相关的信号转导通路

肿瘤干细胞是肿瘤中存在的一小群具有自我更新和分化潜能的细胞,也是存在于肿瘤 组织中具有干细胞样能力的肿瘤细胞亚群,在肿瘤的发生、发展中起着非常重要的作用.近年来发现,肿瘤干细胞的生长调控与Wnt、Notch、Hedgehog等多种信号转导通 路有关.本文简要综述了肿瘤干细胞生长相关信号转导通路的研究进展,旨在为肿瘤干细胞研究和临床应用提供理论依据.     

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信号通路与神经干细胞

神经干细胞增殖、分化机制的研究为神经系统疾病治疗提供了新的途径,具有巨大的潜在应用价值和理论研究意义。业已发现,Wnt信号通路对神经干细胞的增殖发挥着决定性作用,但新近的研究却表明Wnt信号能够明显促进神经干细胞向神经元分化,这种不同的表现可能与神经干细胞的内在特点、周围环境及靶基因的不同有关。本文试从Wnt信号通路及其在调控神经干细胞的增殖、分化中的作用加以综述。     

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。     

Wnt信号通路与哺乳动物生殖

Wnt蛋白及其受体、调节蛋白等一起组成了复杂的信号通路,调控细胞的分化,参与发育的多个重要过程.近来的研究表明：Wnt信号通路也是调节哺乳动物生殖系统正常发育所必需.它主要参与了缪勒氏管及其派生器官的形成,调控卵泡的发育、排卵及黄体化,另外与正常妊娠的建立以及妊娠过程中乳腺的变化也有关.     

骨髓间充质干细胞分化为心肌细胞过程中Wnt信号通路的作用研究

骨髓间充质干细胞(bone marrow-derived mesenchymal stem cells,BM-MSCs)具有多向分化潜能,可以应用于修复细胞、组织、器官的损伤,通过干细胞移植疗法治疗多种疾病。BM-MSCs在一定的条件下可以诱导产生心肌细胞(cardiomyocytes,CMs),为治疗心血管疾病带来了希望。在心脏的分化过程中,Wnt信号通路发挥着非常重要的作用,因此对BM-MSCs分化为CMs过程中Wnt信号通路所发挥的作用做一简述。     

Wnt 信号通路与骨髓间充质干细胞成骨之间的关系

Wnt信号通路是由Wnts诱发的一系列相互作用的分子组成。Wnt信号对骨髓间充质干细胞的影响在所有研究中均证实有明显作用,其可调节干细胞增殖、分化及凋亡。研究表明,抑制Wnt信号通路转导可使成骨细胞分化进程受阻,从而抑制骨形成;若诱导Wnt家族成员表达则可使成骨细胞特异性基因表达增加,促进骨形成。本文就Wnt信号通路的作用过程及其与骨髓间充质干细胞成骨诱导的关系做一综述。     

Wnt信号通路调控干细胞成软骨分化

Wnt信号通路调控细胞增殖、再生、分化等多种细胞生物学过程。近年来研究表明,Wnt信号通路参与干细胞成软骨分化的起始、间充质的凝集、分化和肥大等一系列阶段。阐明其具体机制对软骨损伤修复及软骨功能的维持十分重要。该文就经典和非经典Wnt信号通路调控干细胞成软骨分化的研究进展进行综述。     

Hedgehog信号通路与脂肪细胞发育育

TGFβ、Wnt、FGF和Hedgehog（Hh)等信号通路是参与胚胎发育的关键信号通路.从果蝇到人类,Hh信号通路广泛存在并高度保守,在多种器官的发育过程中发挥重要作用. 脂肪细胞发育的过程包括多潜能干细胞向前脂肪细胞定向和脂肪细胞终末分化两个阶段.近年来,Hh信号通路在脂肪细胞发育过程中的作用逐渐成为研究热点.越来越多的研究表明,Hh信号通路抑制脂肪细胞发育.本文将对Hh信号通路抑制脂肪细胞发育的作用以及其发挥作用的阶段进行综述,并分析将该信号通路作为靶点治疗肥胖症及相关疾病的可行性.     

ABCG2/Bcrp1转运蛋白:侧群干细胞的表型标记与功能调控蛋白

在骨髓、骨骼肌及神经组织均发现侧群干细胞（SPSCs）。ABC转运蛋白ABCG2／Bcrp1基因在不同来源侧群（SP）干细胞均呈高表达,且该基因表达与SP细胞表型密切相关。SP细胞能向不同类型或不同胚层的组织细胞分化,很可能代表了一群更原始的干细胞,且与干细胞可塑性相关。而ABCG2／Bcrp1在造血及神经等组织来源的SP干细胞中的特异表达,使得该转运蛋白成为从不同组织中分选多潜能干细胞的一种新的表型标记。     

动物DVL蛋白家族的系统演化动态研究

Wnt信号通路高度保守,对细胞命运决定、迁移、极性建立、原始体轴形成和器官的发生以及干细胞的自我更新等起着关键的作用。Dishevelled (DVL)作为第一个被发现的胞浆蛋白,是Wnt信号通路的核心组分,在Wnt信号传导通路中都起着重要作用。通过对不同物种(从单细胞动物到哺乳动物)基因组中DVL家族基因进行检索发现:DVL蛋白家族起源于早期的多细胞动物,与大堡礁海绵有共同的祖先,其成员可分为四个亚家族,分别是DVL1亚家族、DVL2亚家族、DVL3亚家族和无脊椎动物DVL亚家族,并发现DVL蛋白家族演化过程中存在基因复制现象;在演化历程中,DVL蛋白家族Motif的组成存在着规律性的变化,随着物种的演化Motif的数量有所增加;DVL家族基因存在着内含子的插入和缺失现象,其相位在高等动物中较为保守。本研究为进一步理解DVL蛋白家族的起源与演化动态提供一定的参考。     

经典饲养层细胞Wnt表达的差异及其对人胚胎干细胞Wnt/β-Catenin信号通路的影响

目的:研究比较三种经典饲养层体系使用的成纤维细胞中Wnt基因的表达,及其对共培养的人胚胎干细胞的影响。方法:PCR验证19种Wnt基因在三种不同来源饲养层细胞中的表达情况,q PCR验证各组共培养人胚胎干细胞的Wnt/β-Catenin信号通路相关基因表达水平,流式检测其在不同密度饲养层条件下的增殖分化情况。结果:在全部19种Wnt基因(Wnt1,Wnt2,Wnt2b,Wnt3,Wnt3a,Wnt4,Wnt5a,Wnt5b,Wnt6,Wnt7a,Wnt7b,Wnt8a,Wnt8b,Wnt9a,Wnt9b,Wnt10a,Wnt10b,Wnt11,Wnt16)的表达检测中,昆明白小鼠来源饲养层细胞表达其中的16种,ICR小鼠来源饲养层细胞表达其中的10种,人成纤维细胞来源饲养层细胞表达其中的10种;增加饲养层细胞密度能够不同程度活化Wnt/β-Catenin信号通路下游基因的表达,并激活人胚胎干细胞中的负反馈机制;高密度小鼠饲养层条件促进人胚胎干细胞的分化,高密度人饲养层条件促进人胚胎干细胞的增殖和分化。结论:不同经典饲养层体系提供的Wnt环境不同,其培养的人胚胎干细胞状态也有差异。     

敲减Wingless / Wnt1基因表达对赤拟谷盗发育中的影响

Wnt信号通路是进化中高度保守的一条信号转导途径,在调控动物的胚胎轴向正常发育、胚胎分化、决定细胞极性、维持成体动态平衡等方面发挥重要作用. 该信号通路的异常激活还与肿瘤的发生密切相关. 本实验将体外人工合成的Wingless(Wg)/Wnt1基因dsRNA显微注射入赤拟谷盗晚期幼虫体内,研究Wingless/Wnt1蛋白在赤拟谷盗发育过程中发挥的作用. 实验结果显示,注射 Wingless(wg)/Wnt1基因dsRNA后,赤拟谷盗发育形成的蛹,翅膀宽度减小,翅间距明显增大,且羽化过程也受到严重影响. 此外,qPCR结果表明,赤拟谷盗Wingless(Wg)/Wnt1基因被沉默后,Cadherin-like 和 Smoothened (Smo)基因的表达显著上调,Armadillo-2基因略上调. 这些结果揭示,Wnt-1 信号通路和赤拟谷盗翅膀发育以及成虫羽化过程密切相关. 蛹翅宽减小,翅间距增大,可能是由于调控细胞粘连及细胞形态的Cadherin-like 和Armadillo-2基因的上调所引起.更重要的是,Smo基因的上调,表明了Wnt信号通路和Hedgehog信号通路在赤拟谷盗发育过程中有交互作用.     

具有乳腺导管再生能力的小鼠乳腺原基细胞群黏附因子的表达特点

乳腺干细胞是研究器官形成、细胞增殖、分化、生存和凋亡等信号通路的理想模型,而近来的研究发现许多成体干细胞的特异性表面标记都与细胞黏附分子(celladhesion molecule,CAM)家族相关.因此,研究胚胎期乳腺干/祖细胞群的黏附分子基因表达特点,对于纯化和鉴定胚胎期乳腺干/祖细胞具有重要指导意义.用成年小鼠乳腺上皮干细胞的标记CD24和CD49f来分选小鼠胚胎期14天乳腺原基细胞群,发现CD24+和CD49f+双阳性的乳腺原基细胞包含两个细胞群:CD24hiCD49f+细胞群和CD24medCD49f+细胞群.它们占乳腺原基总细胞的比例分别为16%和47%.在随后的细胞培养实验和体内移植再生实验中发现,CD24medCD49f+细胞群可以贴壁,而且具有再生乳腺导管的能力,相反,CD24hiCD49f+细胞群既不能贴壁也不具有移植再生能力.这些结果表明,这两个细胞群分别代表不同的细胞类型,而CD24medCD49f+细胞群有可能包含具有自我更新能力的乳腺原基干/祖细胞.挑选了可能与乳腺相关的19个黏附分子,并对这两群细胞进行了定量PCR检测.结果表明,具有乳腺导管重建能力的CD24medCD49f+细...