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。     

造血干细胞自我更新调控及wnt信号在其中的作用

干细胞生物学最为重要的问题之一就是干细胞自我更新的调控机制.造血干细胞具有自我更新和分化为各血细胞世系的能力,但目前对其自我更新的调控机制尚未明确.大量的研究表明,造血干细胞的自我更新受到来自其所处微环境和自身内在基因的共同调控.经典的发育调控通路——wnt信号通路在造血干细胞自我更新调控中起着至关重要的作用.就造血干细胞自我更新及其调控,特别是wnt信号通路在其中的作用作一综述,并对其应用前景和今后的研究方向作了展望.     

Zfx基因与干细胞自我更新

干细胞具有自我更新保持不分化状态的特性,不同的干细胞具有不同的自我更新机制. Zfx基因(zinc fin ger-X gene)在部分胚胎干细胞和造血干细胞中高表达,该基因高表达有利于胚胎干细胞和造血干细胞自我更新; Zfx基因表达不足或缺乏的胚胎干细胞和造血干细胞自我更新的能力下降,细胞凋亡明显增加.在胚胎干细胞和造血干细胞中发现一些Zfx基因直接调控的靶基因,Zfx 基因可能是控制各种干细胞自我更新的共同的分子机制. Zfx基因表达不足不影响胚胎干细胞和造血干细胞的分化,缺乏 Zfx基因的胚胎干细胞和造血干细胞能够正常分化为各自的功能细胞.     

Wnt信号通路在造血干细胞自我更新和扩增中的作用

Wnt信号分子是一类在无脊椎与脊椎动物的多种组织中广泛表达且进化上高度保守的信号刺激因子,由于它们在生长、发育、代谢和干细胞调节等多种生物学过程中的重要生物学功能而被广泛重视。根据其激活的信号通路不同,Wnt分子可分为经典和非经典两类。经典类和非经典类Wnt分子分别通过激活β-catenin、Ca2+及JNK信号通路而发挥作用。近年来的研究显示,经典和非经典Wnt信号通路均在造血干细胞的自我更新和功能维持的调控中发挥关键作用。该文通过对经典和非经典Wnt信号通路的分子调控机理的探讨,对近年来有关Wnt信号通路在HSC自我更新调控中的研究进展进行了综述,对Wnt信号通路与造血微环境中其他信号通路在造血发生、维持和重建中的关系进行了讨论。     

维持胚胎干细胞自我更新状态的分子信号途径

胚胎干细胞是从胚胎植入前期胚泡内细胞团分离的细胞,可以长久维持对称性自我更新的未分化状态。多种胞内外细胞因子介导的信号途径参与这种状态的调节。现对胚胎干细胞自我更新途径分子机制进行综述,并提出有待进一步阐明的相关问题。     

哺乳动物精原干细胞自我更新调控的研究进展

精原干细胞（spermatogonial stem cells,SSCs）具有自我更新和分化的功能,这两种功能的平衡协调不仅能维持其自身数量的稳定,还能满足雄性动物精子生成的需要。近几年,由于细胞培养技术、基因工程技术、生殖细胞移植技术的建立和完善,使SSCs自我更新调控机制的研究取得了许多突破,主要体现在蛋白调控因子和微小RNA分子以及DNA甲基化新作用的发现等方面。该文将着重围绕调控SSCs自我更新的外源性细胞因子和内源性转录因子等蛋白因子进行综述,以期为哺乳动物SSCs的深入研究提供借鉴。     

维持胚胎干细胞自我更新分子机制的研究进展

胚胎干细胞通过特殊内源性分子的表达,以及微环境中多种细胞因子和胞外基质的刺激,构成信号网络,共同调控自我更新.近年来,通过对Oct3/4、Nanog等胚胎干细胞特殊分子标记,以及LIF-STAT3,Wnt-β-连环素,BMP-Id等信号通路的研究,探讨了胚胎干细胞自我更新信号网络的分子机制.维持自我更新的关键在于胚胎干细胞生长微环境中的各种细胞因子和胞外基质的含量,以及细胞内源性特异分子表达量之间的平衡.     

精原干细胞自我更新和分化的调控

精原干细胞（spermatogonial stem cells,SSCs）是体内自然状态下惟一能将遗传信息传至子代的成体干细胞,它们能通过维持自我更新和分化的稳定从而保证雄性生命过程中精子发生的持续进行。了解SSCs自我更新和分化的调节机制有助于阐明精子发生机理,并为探究其他组织中成体干细胞增殖分化的调节机制提供依据。然而目前对于SSCs自我更新和分化的调控机制所知甚少。SSCs的更新与分化遵循特定模式,受以睾丸支持细胞为主要成分的微环境及各种内分泌因素如胶质细胞源神经营养因子（GDNF）、维生素、Ets转录因子ERM/Etv5等的调控。本文评述了SSCs更新与分化的模式以及上述因素对其更新、分化的调控,探讨了其中可能涉及的信号通路,以期为本领域及其他成体干细胞相关研究提供借鉴。     

同源域蛋白Nanog与胚胎干细胞的自我更新研究进展

胚胎干细胞作为一种具有自我更新能力的细胞,可以在体外无限对称性分裂,同时保持未分化状态,具有向各种类型细胞分化的潜能.基于这一特性,胚胎干细胞（embryonic stem cell,ES细胞）有着极其广阔的应用前景。维持ES细胞自我更新的机制至今尚未阐明,推测ES细胞的自我更新机制是一个包括细胞外刺激、细胞内多种因子共同参与的复杂的网络调节系统。近年来发现同源域蛋白Nanog在这个网络调节系统中处于中心地位,对ES细胞自我更新的维持起着关键作用。本文就近年来关于Nanog在ES细胞自我更新维持中的作用,以及它与其他信号通路之间的对话,阐明ES细胞自我更新的维持机制。     

胶质细胞源性神经营养因子引发精原干细胞自我更新的信号通路

胶质细胞源性神经营养因子(glial cell line-derived neurotrophic factor,GDNF)是TGF-β超家族的一个相关成员。哺乳动物睾丸曲细精管内支持细胞分泌的GDNF,能促进精原干细胞(spermatogonial stem cells,SSCs)的自我更新与增殖。SSCs去分化诱导产生的多能干细胞已被广泛应用于再生医学领域,且SSCs在制作转基因动物、男性不育治疗和体外实施精子发生过程等方面,具有极大的应用价值。所以,GDNF引发SSCs自我更新的作用机理非常值得探索。通过对GDNF引发SSCs自我更新的信号通路进行系统梳理,我们发现了如下的作用过程:GDNF与GFR-α1特异性结合,活化Ret蛋白酪氨酸激酶,随后激活Ras/ERK1/2、PI3K-Akt和SFK信号通路,促进SSCs的自我更新;同时,在该过程中还存在信号通路间的交联对话现象。     

控制果蝇小肠干细胞自我更新的基因

像果蝇等能够进行基因操控的动物，是研究控制干细胞功能的基因网络的理想模型。现在，Takashima等人描述了果蝇的一个新体系——果蝇的后肠（hindgut），它对于研究一般意义上的干细胞分化和控制可能会具有价值。随着小肠细胞衰老，它们会被由自我更新的小肠干细胞（ISCs）所产生的新细胞取代。     

上皮间质转化与干细胞自我更新和分化

上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)是指上皮细胞失去连接和极性转变为间质细胞的过程,这一现象普遍存在于胚胎发育、创伤愈合、器官纤维化以及肿瘤转移.在胚胎早期发育和晚期发育过程,例如着床、原肠运动、心血管发育等事件中有EMT和间质上皮转化(mesenchymal-ep...     

调控胚胎干细胞自我更新的关键转录因子研究进展

胚胎干细胞（embryonic stem cells,ES细胞）具有自我更新和发育多能性的特点,在再生医学研究中有着广泛的应用前景。ES细胞多能性和自我更新的维持受到复杂的调控,涉及到转录调控、信号转导以及表观遗传调控等多个方面。转录因子Oct4、Sox2、Nanog在其中扮演着非常重要的角色,对干细胞特性的维持必不可少。本文着重讨论了这些关键转录因子的研究进展。这些研究促进了对ES细胞自我更新机制的深入理解,并为进一步的临床研究提供了理论基础。     

维持胚胎干细胞多能性和自我更新的转录因子Oct-4/ Nanog以及相关的调控网络

Oct-4和Nanog是两种维持干细胞多能性和自我更新的转录因子, 它们通过结合靶基因调控区, 选择性地抑制分化基因表达或促进多能性基因表达。它们通常只在多能干细胞中表达, 在分化细胞中不表达。在不同的发育阶段, 它们的表达量受到特异调控, 并且分别与Sox-2、FoxD3等其他转录因子以及LIF、BMP等胞外信号通路互相作用, 形成一个复杂的转录调节crosstalk网络, 在特异时空激活或抑制靶基因的转录; 通过互相制约最终决定干细胞是保持多能性还是分化, 以及向哪个方向分化。此外, Oct-4和Nanog对体细胞重编程为多能细胞也有重要作用。     

《自然-医学》：消除干细胞中自我更新基因可治结肠癌

据《自然-医学》网络版报道,加拿大多伦多玛嘉烈医院癌症中心的科学家发现了一种新方法。可通过消除在干细胞中驱动自我更新的基因来治疗结肠癌,而这些基因正是导致结肠癌、形成治疗抗性和病情反复的根源。     

Id2诱导Myc表达促进小鼠胚胎干细胞自我更新

小鼠胚胎干细胞(mouse embryonic stem cells,m ESCs)分离自小鼠的囊胚内细胞团,在体外具有无限的自我更新能力和多向分化的潜能,因此拥有重大的社会和经济效益.前期人们发现,DNA结合抑制因子1(inhibitor of DNA binding 1,Id1)在含血清培养条件下,可以促进m ESCs自我更新,但其家族成员,如Id2和Id3,在m ESCs中的作用尚不清楚.本课题在m ESCs里分别上调Id2和Id3基因的表达,发现它们在含血清的培养条件下均具有促进m ESCs自我更新的能力,但Id2促进自我更新的能力大于Id3.通过转录组测序技术发现Id2上调c-Myc和n-Myc基因的表达水平.最后功能性验证实验证实,只有同时干扰c-Myc和n-Myc基因的表达才能够极大地削弱Id2维持m ESCs未分化状态的作用,表明Id2主要通过诱导Myc家族成员的表达来促进m ESCs的自我更新.本研究结果将扩大人们对干细胞多能性调控网络的认识,利于干细胞未来的基础研究和安全应用.     

急性淋巴细胞白血病CD34+CD38-细胞在NOD/SCID小鼠体内的自我更新与增值能力

目的 探索急性淋巴细胞白血病(ALL)患者CD34+ CD38-细胞移植到NOD/SCID小鼠体内建立白血病的可行性、自我更新与增殖潜能.方法 分选并鉴定ALL患者骨髓CD34+ CD38-细胞及对照CD34- CD38+细胞后,经尾静脉分别注射104个细胞于亚致死剂量射线照射的NOD/SCID小鼠体内,连续监测小鼠状态以及外周血血象改变,对濒死或死亡小鼠进行骨髓检查、肝脾病理学检查.结果 接种从ALL患者分选的CD34+ CD38-细胞到NOD/SCID小鼠体内后4周,小鼠外周血白细胞上升,到8周左右达高峰,约15×109～20× 109/L,原始及幼稚淋巴细胞明显增多.骨髓象显示以原始及幼稚淋巴细胞增生为主,约为40％,且肝脾组织也有白细胞浸润,明显高于接种了对照组CD34- CD38+细胞的NOD/SCID小鼠.结论 ALL患者CD34+CD38-细胞可以成功移植NOD/SCID 小鼠,在小鼠体内增殖形成白血病,说明该群细胞具有自我更新和增殖的潜能,可作为探索白血病起始细胞研究的重要载体.     

细胞因子信号阻抑蛋白SOCS家族

大量实验研究和临床观察资料证明,SOCS蛋白与细胞信号转导和多种重要疾病的发生发展有着密切的关系。同时随着对JAK／STAT通路和单个SOCS蛋白功能研究的深入,SOCS蛋白在辐射导致细胞周期阻滞信号传导以及与细胞DNA损伤和修复机制相关作用机理将成为未来的研究方向之一。近年来随着重离子治癌临床应用的展开,重离子对细胞辐射损伤和修复信号转导可能与SOCS蛋白相关的研究对于重离子的安全应用提供了理论和实验依据。     

种子更新和萌蘖更新的权衡及更新早期过程的影响因素研究进展

天然更新是森林生态系统中重要的生态学过程,是森林恢复的根本途径.种子更新和萌蘖更新是森林天然更新的两种方式,各有优劣、相互补充.森林天然更新的早期过程被视为树木建植的瓶颈期,因此,研究木本植物种子和萌蘖更新的早期过程对于理解森林天然更新机制、预测种群/群落发展方向和明确森林恢复途径具有重要意义.本文总结了木本植物两种天...     

全反式维甲酸协同DAPT抑制胶质瘤干细胞的自我更新

前期研究脑表明,脑胶质瘤干细胞（glioma stem cells,GSCs）是胶质瘤发生和发展的重要因素,探索靶向干预GSCs生长有可能成为脑胶质瘤治疗的有效途径之一。该研究旨在阐明两种药物ATRA和Y-分泌酶抑制剂DAPT协同抑制GSCs自我更新的生物学效应。通过用台盼蓝排染法、克隆球形成试验和免疫印迹分析了两种药物的单独使用或联用对GSC样细胞PGCl和PGC2生长、成球能力和自我更新以及干细胞标志物表达的影响。结果发现,单独使用ATRA对PGCl生长有一定的抑制作用,而对PGC2生长几乎没有影响;DAPT对PGCs的生长抑制作用明显强于ATRA。高浓度ATRA（80μmol/L）能诱导PGCs的分化,降低PGCs成球大小,且成球效率降至5％～8％,而正常对照组为32％～35％;同样,DAPT（40μmol／L）也能降低PGCs成球大小,且成球效率降至2％～3％;低浓度ATRA（20μmol／L）和DAPT（5gmol／L）对PGCs自我更新能力和干性没有明显影响,而联合使用后其明显降低PGCs的成球大小,且成球效率降至3％～5％,促进细胞凋亡,并且明显抑制了干细胞标志物Nestin、CDl33、Sox2、Oct4的表达,提高了分化标志物GFAP的表达。该研究证明了低浓度的ATRA和DAPT能协同抑制脑胶质瘤干细胞PGCs的自我更新。研究结果将为脑胶质瘤的临床研究提供实验依据。