Wnt5a与炎症信号在炎症性疾病中的交叉互动

Wnt5a是一种分泌型糖蛋白,是高度保守的Wnts蛋白家族成员之一。在生物体内Wnts家族参与调控细胞命运、胚胎发育、细胞增殖、迁移和分化等重要过程。研究表明,Wnt5a的表达调控及其信号转导与炎症应答密切相关,提示Wnt5a及其信号通路在炎症性疾病的发生、发展中发挥着重要作用。本文从Wnt5a与炎症因子、炎症信号转导通路以及炎症疾病等方面进行阐述和展望,旨在为以Wnt5a为靶点进行炎症性疾病的防治提供理论依据。     

经典WNT信号通路与哺乳动物肺器官发育

肺器官发育是上皮和问充质相互作用的过程,由多条信号通路共同调控。已知经典WNT信号通路对细胞的增殖、凋亡和分化起着重要的调控作用,在小鼠等模式生物上研究发现,它也参与了哺乳动物肺器官发育的调控过程。综述近年来经典WNT信号通路成员在哺乳动物肺器官发育过程中的表达变化、作用功能及表达异常可能诱发的肺部疾病,以期为研究经典WNT信号通路调控人类肺器官发育的分子机制及相关肺部疾病的诊治奠定基础。     

Shh信号通路在牙早期发育中的研究进展

Sonichedgehog（Shh）信号通路在牙早期发育中起关键作用,Shh通过与其特定的受体Ptc／Smo蛋白复合物相互作用来激活整个信号通路。Shh在牙早期发育过程中的表达具有时间和空间特异性,通过自分泌和旁分泌作用于上皮组织以及周围的间充质,促进细胞增殖、分化,调控牙的形态发生。Shh基因缺失将导致小鼠在帽状期牙形态的严重畸形,牙体变小,牙索缺失。对Shh信号通路在牙早期发育的作用及其与Wnt信号通路、BMP家族、FGF家族和MSX家族之间的相互关系进行综述。     

Edar信号通路调控毛囊发育的研究进展

Edar信号通路最早发现于人少汗型外胚层发育不良综合征(hypohidrotic ectodermal dysplasia,HED)疾病患者,它是调控胚胎发育早期皮肤附属物——头发、指甲、牙齿、外分泌腺等的形态发生、发育过程的重要信号通路。与人类相同,小鼠皮肤内毛囊于胚胎期发生并发育成熟,出生后进入动态变化的毛囊周期性生长。小鼠模型的相关研究表明,Edar信号通路在早期初级毛囊的发生、成体毛囊周期性生长和被毛纤维直径等方面都发挥重要的调控作用。现综述Edar通路中重要信号分子的结构特点、转导途径及其在皮肤和毛囊早期形态发生中的作用;阐述Edar信号通路对毛囊生长周期的调控,对维持皮肤微环境稳态、促进皮肤损伤修复和表皮再生的作用,以及在临床治疗HED相关疾病方面的潜在应用前景。     

小鼠胚胎发育过程中Brachyury对Wnt信号通路的作用研究

Brachyury对调控小鼠胚胎发育起着至关重要的作用,缺乏Brachyury蛋白的小鼠胚胎不能正常发育。Wnt信号通路在小鼠胚胎发育中可控制胚胎的轴向发育等重要的生理过程,Brachyury可能通过与Wnt信号通路的相互作用导致短尾表型的产生。为了揭示Brachyury与Wnt信号通路相互作用关系,本研究制作了Brachyury突变小鼠,通过提取不同时期的胚胎并提取总RNA,经反转录进行qPCR检测Brachyury与Wnt信号通路相关成分的表达关系。结果显示,Brachyury、Axin2、Dkk1及Wnt3a的表达在突变胚胎和野生胚胎中的表达有显著差异。因此,Brachyury作为转录因子对上述Wnt信号通路成分的表达有调节作用,它们形成一个调控网络调控小鼠胚胎的正常发育。本研究为小鼠胚胎发育期间Brachyury (T)的功能作用提供了理论基础。     

LIN28A在GT1-7细胞中过表达对性发育相关基因的影响

[目的]在GT1-7细胞过表达LIN28A,研究其与性发育相关基因表达是否存在调控关系; RNA-seq发现LIN28A参与调控性发育的信号通路和基因。[方法]构建LIN28A慢病毒过表达载体,转染GT1-7细胞,Real-Time PCR检测LIN28A和性发育相关基因在mRNA水平表达变化;将过表达LIN28A的GT1-7细胞进行RNA-seq、生物信息学分析、Real-Time PCR验证,找到影响性发育的信号通路和基因。[结果]与对照相比,LIN28A在GT1-7细胞过表达18倍(P <0. 001),KISS1在mRNA水平显著升高(P <0. 01); KEGG分析,LIN28A相关的差异基因在MAPK信号通路差异显著,MAPK通路筛选到多个性发育相关基因(Fgf21、JUN、Cyp1a1、Rasgrp2),Real-Time PCR验证它们在mRNA水平差异显著(P <0. 05)。[结论]成功构建LIN28A慢病毒过表达载体,LIN28A在GT1-7细胞中过表达会促进KISS1的表达,并且LIN28A可能通过MAPK通路调控性发育。     

白念珠菌酵母相-菌丝相形态转换机制的研究进展

白念珠菌是人体内重要的条件性致病真菌,形态多样性是其重要的生物学特征,不同形态细胞之间可相互转换。酵母相-菌丝相形态转换是白念珠菌中典型形态转换系统,与白念珠菌粘附、侵袭性等方面密切相关。宿主相关环境因素作用于白念珠菌,激活相应的信号传导通路,调控下游应答基因的表达,共同调控白念珠菌菌丝发育。结合目前关于白念珠菌形态转换的研究,认为广泛和深入的信号通路主要有:环磷酸腺苷/蛋白激酶A(c AMP/PKA)信号通路、丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)信号通路、Rim101介导的p H信号通路和Tup1介导的负调控信号通路共同调控形态转换。该文将近年来国内外白念珠菌形态转换及其信号传导通路调控机制方面的进展进行综述分析。     

TRAF6对BMP经典通路中Smad1的调控作用研究

BMP经典的Smad通路和非经典信号的MAPK通路调控中胚层形成、骨骼发育和肿瘤形成等许多生物学过程.TRAF6作为BMP非经典信号通路中的重要组成部分,在非经典通路激活中有重要的调节作用.对于TRAF6与BMP经典信号通路的关系未见相关报道.本研究发现,过表达TRAF6后Smad1的表达被抑制;反之,敲低TRAF6后Smad1的表达上升.进一步的研究表明,TRAF6对Smad1的调节作用发生在mRNA水平.这些研究揭示了TRAF6在协调BMP经典通路和非经典通路中发挥着重要作用.     

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。     

Hippo信号通路调控免疫细胞的功能

Hippo信号通路最初是在果蝇(Drosophila)中被发现的,是在进化上高度保守并能调控器官大小的信号转导通路。在哺乳动物多种组织器官中,Hippo信号通路的关键激酶MST1和MST2(果蝇Hippo激酶的同源分子)通过抑制下游的转录共激活分子YAP(果蝇中为Yorki)的活性来实现对细胞增殖和凋亡的调控。在这些组织器官中条件性敲除Mst1和Mst2或过表达Yap大都会造成细胞过度增殖或肿瘤的发生。近年来,随着研究的不断深入,Hippo信号通路不依赖于YAP的非经典功能也逐渐被发现。其中,Hippo信号通路多个成员在免疫系统中的调控功能逐渐成为该领域的研究热点,特别是在免疫细胞发育分化、机体自身免疫性疾病及应对病毒和细菌入侵等过程中所发挥的调控作用。本文重点阐述了Hippo信号通路在T淋巴细胞中发育、分化、活化和迁移等方面及在部分天然免疫细胞抗感染过程中的功能和调控。     

Srsf1敲低对GT1-7细胞基因表达谱的影响

目的:本研究通过RNA-seq技术分析Srsf1基因表达敲低的GT1-7细胞(knock down, KD)和野生型GT1-7细胞(wide type,WT)的表达谱和可变剪接事件,研究Srsf1敲低对GT1-7细胞基因表达谱的影响。方法:利用实验室现有的Srsf1基因表达敲低的GT1-7细胞(SRSF1-KD)和野生型GT1-7细胞分别抽提RNA,做RNA-seq数据分析,利用r MATS软件分析两株细胞内可变剪接事件的变化,确定Srsf1调控的下游关键基因。结果:结果显示共有875个基因表达存在显著性差异,对这些基因进行KEGG通路分析,发现γ-氨基丁酸能突触、PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路等与性发育相关的通路均受到影响。此外,P53通路也受到Srsf1敲低的影响。利用r MATS软件进行可变剪接事件分析,显示共发生839个可变剪接事件,涉及719个基因,进行KEGG通路分析发现与性发育相关的MAPK信号通路受到影响。结论:成功检测了GT1-7细胞和Srsf1基因敲低的GT1-7细胞表达谱,通过分析基因表达差异以及可变剪接事件,证明了Srsf1对于PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路、γ-氨基丁酸能突触信号通路、p53通路的调控作用,并且这些信号通路提示我们Srsf1可能更多的通过非可变剪接方式影响性发育相关基因的表达,而非可变剪接方式,从而为更深入的性发育研究提供了理论基础。     

纤毛、纤毛发生与Wnt/PCP信号通路

纤毛是以微管为核心组分、突出于细胞表面且高度保守的细胞器,具有运动、摄食、感知并传递外界信号等功能。纤毛发生是纤毛在细胞膜表面定位并装配的过程。多年来,对纤毛发生过程及其调控机制的探索始终是亚细胞结构与功能研究的热点之一。Wnt/PCP信号通路是参与胚胎及器官发育的主要信号转导途径之一。近年来大量研究显示,Wnt/PCP信号通路和纤毛发生密切相关。纤毛结构与功能的异常可造成Wnt/PCP信号通路异常,导致纤毛相关疾病的发生;同时,Wnt/PCP信号通路又决定着纤毛的形态和极性。因此,深入研究纤毛与Wnt/PCP信号通路的关系将有助于从细胞与分子生物学水平揭示纤毛发生的调控机制。     

Gli1与β-catenin相互作用促进二者在结肠癌细胞中的协同核输入（英文）

Wnt信号通路和Hedgehog(Hh)信号通路在胚胎和干细胞的发育中发挥重要作用.此外,这两条信号途径在结肠癌复发和浸润的过程也至关重要.然而,Wnt信号通路、Hedgehog信号通路二者之间具体的交互作用机制目前仍不清楚.本文发现,这两条途径的关键分子Gli1和β-联蛋白之间存在蛋白质相互作用.Gli1与β-联蛋白之间的分子相互作用有助于二者的核输入.同时发现,在肠癌细胞系中,Gli1与β-联蛋白协同上调表达.Li Cl激活细胞Wnt信号通路使Gli1表达水平增加,RNA干扰抑制Wnt信号通路,Gli1的表达水平下降.同时,Gli1的过表达也提高了细胞内β-联蛋白的表达水平,并且用Hedgehog信号通路抑制剂GANT61处理细胞,降低Gli1的表达后细胞内β-联蛋白的表达相应下降.本研究揭示了Gli1和β-联蛋白的相互作用及二者协助核输入在Wnt、Hedgehog信号通路交互调节中发挥重要作用,Wnt、Hedgehog信号通路交互作用为大肠癌发生发展研究提供了细胞水平交互调控机制.     

VEGFR-3反馈性抑制巨噬细胞TLR4诱发的炎症反应

当机体受到病原微生物感染时,Toll样受体(TLR)在固有免疫反应中发挥关键调控作用。然而,过度的TLR信号引起的炎症反应将导致组织损伤,甚至内毒素休克等疾病的发生。为了更好地理解TLR4信号稳态机制,中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所,王红艳实验室研究发现,在细菌感染的巨噬细胞中,血管内皮生长因子受体3(VEGFR-3)和其配体VEGF-C的表达量明显上升。VEGF-C结合并活化VEGFR-3受体后,显著降低巨噬细胞中促炎因子IL-6和TNFα等的分泌。这主要是由于VEGFR-3通过活化PI3K-Akt1通路和上调SOCS1的表达,抑制了巨噬细胞中TLR4-NF-κB信号通路。在严重细菌感染时,VEGFR-3胞外配体结合区域缺失或胞内激酶活性区突变的基因工程小鼠死亡率显著升高。王红艳实验室及其合作者的研究揭示了VEGFR-3在巨噬细胞中反馈调控TLR4-NF-κB通路,为治疗淋巴水肿伴随的感染提供了新策略。     

Gli1与β-catenin相互作用促进二者在结肠癌细胞中的协同核输入

Wnt信号通路和Hedgehog（Hh）信号通路在胚胎和干细胞的发育中发挥重要作用.此外,这两条信号途径在结肠癌复发和浸润的过程也至关重要.然而,Wnt信号通路、Hedgehog信号通路二者之间具体的交互作用机制目前仍不清楚.本文发现,这两条途径的关键分子Gli1和β-联蛋白之间存在蛋白质相互作用.Gli1与β-联蛋白之间的分子相互作用有助于二者的核输入.同时发现,在肠癌细胞系中,Gli1与β-联蛋白协同上调表达. LiCl激活细胞Wnt信号通路使Gli1表达水平增加, RNA干扰抑制Wnt信号通路,Gli1的表达水平下降.同时,Gli1的过表达也提高了细胞内β-联蛋白的表达水平,并且用Hedgehog信号通路抑制剂GANT61处理细胞,降低Gli1的表达后细胞内β 联蛋白的表达相应下降.本研究揭示了Gli1 和 β-联蛋白的相互作用及二者协助核输入在Wnt、Hedgehog信号通路交互调节中发挥重要作用,Wnt、Hedgehog信号通路交互作用为大肠癌发生发展研究提供了细胞水平交互调控机制.     

鸟类仍保留牙齿发生定位的分子机制

众所周知现代鸟类不长牙齿,而其侏罗纪和白垩纪的祖先则长有牙齿,然而,在发育中鸡胚口腔中却残留着牙齿发生的原基,在形态上与哺乳动物臼牙牙原基极为相似,现代鸟类的胚胎组织是否具有牙齿发育的潜能,目前已有不少研究者对这一问题进行了探讨,Kollar和Fisher等人将鸡胚胎下颌靠近口腔面的上皮与小鼠的牙间充质进行组织重组实验,并植入小鼠眼球中作intraocular grafting培养,他们的实验结果表明重组后的组织块可以发育形成牙齿的结构,包括形成成釉细胞（ameloblast),并能分泌釉质,Kollar等认为在进化进程中鸟类牙齿的消失并非由于口腔上皮中有关釉质合成的遗传信息的丢失,而是牙齿发育过程中的组织之间所必须的相互作用（次级诱导）受阻而造成的。Lemus和Fuenzalida等人的实验结果进一步证实了这一结论。他们用鹌鹑胚胎躯体的上皮组织与蜥蚁或兔子的牙间充质重组后,用鸡胚绒毛进行培养,得到了发育很好的牙齿结构,发现鹌鹑的上皮细胞也可以分形成釉质细胞,并分泌牙釉质,Cummings将鹌鹑胚胎的牙上皮组织与小鼠胚胎的牙间充质组织重组后也得到类似的结果。根据小白鼠牙齿发育中已知的调控分子信号通路,我们曾对鸟类不长牙齿的分子机制进行了研究,我们的研究发现鸟类牙组织仍保留与哺乳动物早期牙齿发生相类似的信号通路,能表达相关的基因并产生相应的信号分子,鸟类牙齿发育停滞在牙原基时期的可能原因是Bmp4不在预定牙上皮组织中表达,导致发育信号的传递受阻,因此,鸟类胚胎的牙原基组织是一个很好的实验模型,用于研究上皮与间充质组织之间的相互作用,导致器官发育的分子机制。在本研究中,我们又进一步对鸡胚发育中与牙原基定位的有关分子信号通路进行了研究,研究证实了,与小白鼠的发育相似,在鸡胚发育中,在任何可见的牙齿发生了形态变化出现之前,Pax9作为预定牙间充质的标记基因（Fig.1),利用体外器官培养,组织重组和原位杂交等方法,证实了Pax9在下颚间充质中的定位表达是由其上方上皮中的两种信号分子所决定（Fig.2),其中FGF8诱导Pax9的表达（Fig.3).而BMP4则抑制该表达（Fig.4)。通过这两种信号之间的诘抗作用决定了间充质中Pax9的表达部位,亦即牙原基的发生部位,因此,与小白鼠相似,在鸟类中牙原基的发生部位是由两类具有诘抗作用的信号分子所决定的,本研究结果进一步证实了在鸟类胚胎发育过程中仍保留与牙齿发育有关的早期信号通路。     

生长激素/催乳素家族配体和受体成员在斑马鱼早期胚胎中的表达比较和交叉活性分析

为了进一步研究GH/PRL家族信号通路在鱼类早期胚胎发育中的作用, 研究以斑马鱼为模型, 通过Real-time PCR技术和原位杂交技术刻画并比较了GH/PRL家族成员及其受体家族成员在胚胎发育早期的表达模式。结果发现, 在配体家族成员中, 生长激素（Growth hormone, GH）和生长催乳素（Somatolactin, smtl）存在母源表达, 在受体家族成员中, ghra、ghrb存在母源表达。利用荧光素酶分析spi2.1启动子活性的结果初步证明, 在斑马鱼早期胚胎发育中, 各配体家族成员与GHRa之间可以发生广泛的互作。这一系列结果对于我们认识GH/PRL家族信号通路在斑马鱼早期发育中的作用具有重要的指导意义。       

RGMb/DRAGON与BMP信号转导

RGMb/DRAGON为RGM家族成员之一,在许多组织和器官中存在并表达.最初它作为粘附分子在神经系统中调节轴突排斥被发现.近来研究发现,它还是BMP的辅助受体,与BMP配体和受体结合,通过调控BMP信号通路在繁殖、肾脏机能的维持以及免疫疾病等生理和病理条件下发挥重要作用.本文评述了RGMb的基因及蛋白结构特征、表达定位及其在神经系统中的作用,并重点介绍了其在BMP信号通路中的作用机制和生物学研究进展.     

小鼠胎肺分支形态发生的分子机制

哺乳动物在早期胚胎发育过程中,肺发育经历了气管分支的形态发生、树样结构上皮管道的形成,并伴随着血管的发育而发生的气体通路和肺泡的分化等过程.肺发生涉及到许多复杂的分子机制.肺形态学的变化受到一系列持家基因、激素、核转录因子、生长因子及其他因素的综合调控.目前已经发现决定肺分支形态发生的许多重要因子.本文根据目前最新研究进展,阐述了小鼠胚胎肺在分支形态发生过程中,上皮与间充质之间诱导的信号通路之间的相互作用及其对呼吸树形态建成的调控机制.     

BDA1型短趾症中的IHH信号通路

正Hedgehog(HH)信号通路是动物发育的关键调控之一~([1]),在所有的两侧对称动物中都有表达~([2]).HH信号通路有3种同源蛋白:SHH,IHH和DHH.Indian Hedgehog(IHH)信号通路是一条重要的发育相关通路,在多种生理过程中起非常关键的调控作用~([3]).在IHH基因敲除的小鼠(Mus musculus)模型中,IHH信号的缺失导致小鼠软骨内骨化发育过程中肢干缩短及各种