Wnt_catenin信号传导通路与早期胚胎心脏发育的关系
细胞内信号通路调控胚胎发育及神经生长
细胞内信号通路调控胚胎发育及神经生长胚胎发育和神经生长是神经学和生物学领域中非常重要的话题。
这些过程涉及多种细胞类型和信号通路的复杂调节。
幸运的是，我们现在对这些调节的了解比以往任何时候都更加详细和高级。
本文将简要介绍几种重要的信号通路，在胚胎发育和神经生长中的重要作用以及一些可能的应用。
Wnt通路Wnt信号通路是调节胚胎发育和神经生长的主要信号通路之一。
这个通路被分为两类：Wnt/β-catenin和非经典Wnt通路。
Wnt/β-catenin通路参与胚胎胚层形成、肢体分化以及神经元的分化和生长。
它的一个关键因子是β-catenin，它起到媒介信号的作用，并且在胚胎发育中起到关键的作用。
许多疾病，如乳腺癌、肺癌、结肠癌和神经精神疾病等，都与Wnt/β-catenin通路异常有关联。
非经典Wnt通路在神经系统中也扮演着重要的角色。
它包括Wnt/Ca2+和Wnt/JNK信号通路。
Wnt/Ca2+通路影响神经元极性、神经元生长和突触形成。
Wnt/JNK通路在胚胎神经发育、轴突引导和树突发展中发挥重要作用。
Hedgehog通路另一个在胚胎发育和神经系统中关键的信号通路是Hedgehog（Hh) 通路。
这个路径涉及一系列蛋白质，包括Sonic hedgehog（Shh)、Indian Hedgehog（Ihh）和Desert Hedgehog（Dhh）。
Hh通路在胚胎神经系统发育中发挥重要作用，并控制多巴胺神经元、视神经和海马区的神经元成熟等过程。
在一些疾病中，例如纤维性骨炎纤维囊肿和一些类型的肺癌，Hh信号通路异常激活。
Notch通路Notch通路在细胞命运的选择、细胞迁移和天然免疫调节中起着关键作用。
它是一种重要的跨膜受体，与其结合的信号分子通常是Delta-like和Jagged-like蛋白质，这些蛋白质已经被证明是关键的调节因子，能够影响生长、分化和细胞凋亡。
Notch通路特别在神经系统中有重要作用，参与调节神经元分化和生长。
Wnt通路调控胚胎早期神经发育的研究进展
Wnt通路调控胚胎早期神经发育的研究进展摘要：Wnt通路是胚胎早期神经发育的关键调控通路之一。
该通路在神经干细胞增殖、分化和迁移等过程中发挥着重要作用。
Wnt通路主要包括Wnt蛋白家族、Frizzled受体 family、β-连环蛋白等重要因子。
Wnt蛋白通过结合Frizzled和LRP受体形成受体复合体,引导β-连环蛋白信号转导进入细胞内,影响下游基因的表达调控细胞功能。
Wnt通路失调与多种神经系统疾病的发生发展密切相关。
本文查阅国内外相关文献发现，Wnt通路失调易导致神经系统发育异常。
Wnt通路调控胎儿期赖氨酸水平也影响神经细胞的增殖分化。
本文为进一步阐明其在神经疾病发生机制中的重要参与提供了理论依据。
关键词：Wnt通路；胚胎；早期神经发育；神经干细胞神经系统的发育始于胚胎时期，并在出生后仍在继续。
胚胎早期神经发育的关键事件包括神经干细胞的增殖、分化和迁移。
神经发育过程中存在多种细胞参与，神经胶质细胞、中间神经元及其他神经元间形成的连接[1]。
如胚胎干细胞中神经运行过程中获得的(神经诱导)可由骨形态发生蛋白、成纤维细胞生长因子和Wnt信号传导控制[2]。
可见，神经诱导是神经干细胞发育成神经细胞的最初步骤，并且与胚胎身体轴的发育密切相关[3]。
神经发育缺陷可导致严重且常见的结构性出生缺陷，例如颅面异常和先天性心脏病[4]。
而Wnt通路是神经细胞神经传导过程中较为重要的通路之一。
研究显示，Wnt-1和 Wnt-3a 基因编码富含半胱氨酸的分泌信号的 Wnt 家族成员，在发育中的神经管的背侧中线共表达，与背侧模式一致[5]。
Wnt 信号传导介导胚胎发生过程中的主要发育过程，并调节成年哺乳动物干细胞的维持、自我更新和分化[6]。
也有研究显示，Wnt/β-catenin 可调节神经祖细胞的自我更新及促进分化[7]。
同时，神经祖细胞在神经发育过程中能够产生颗粒神经元[8]。
在神经系统中，Wnt通路参与了神经干细胞的增殖、分化和迁移等过程。
Wntβ-catenin信号通路在胚胎癌细胞增殖中的作用及其机制研究的开题报告
Wntβ-catenin信号通路在胚胎癌细胞增殖中的作用及其机制研究的开题报告标题：Wntβ-catenin信号通路在胚胎癌细胞增殖中的作用及其机制研究背景：Wntβ-catenin信号通路是一种重要的细胞信号传导途径，参与了胚胎发育、组织再生和肿瘤的发生等多种生理和病理过程。
该信号通路的激活会导致β-catenin蛋白的积累，并进入细胞核作为转录因子参与基因的转录调控，从而影响细胞增殖、分化和凋亡等生理过程，不同于正常组织，癌症细胞中β-catenin的异常积累是常见的现象，因此我们有充分的理由认为Wntβ-catenin信号通路在肿瘤的发生和发展中有着重要的作用。
研究意义：目前，大多数研究集中于肿瘤中Wntβ-catenin信号通路的调控及其与恶性转化等问题的研究，但对于在肿瘤起源的胚胎发育阶段，Wntβ-catenin信号通路的调节及其机制的研究较少。
因此，本研究旨在探讨Wntβ-catenin信号通路在胚胎癌细胞增殖中的作用及其机制，为深入理解胚胎癌的起源和发展提供新的思路和方法。
研究内容：本研究将采用胚胎癌细胞系作为模型，通过构建Wntβ-catenin信号通路的激活或抑制模型，观察Wntβ-catenin信号通路对胚胎癌细胞增殖和凋亡的影响，并研究其可能的分子机制。
具体研究内容包括：1. 构建Wntβ-catenin信号通路的激活或抑制模型。
2. 通过MTT等实验方法观察Wntβ-catenin信号通路对胚胎癌细胞增殖和凋亡的影响。
3. 检测β-catenin在细胞中的表达及其在信号通路中的位置。
4. 通过RNA干扰技术等手段研究Wntβ-catenin信号通路对细胞生长的基因调控作用。
预期结果：1. 成功构建Wntβ-catenin信号通路不同调控模型，如激活或抑制。
2. 观察到Wntβ-catenin信号通路对胚胎癌细胞增殖和凋亡的影响。
3. 确定β-catenin在信号通路中的位置及其在细胞中的表达。
哺乳动物心脏发育中的信号通路研究
哺乳动物心脏发育中的信号通路研究心脏是哺乳动物生命活动的重要器官，也是最早开始发育的器官之一。
在胚胎发育中，心脏的发育受到很多因素的调控，其中包括基因、信号通路等。
本文将重点探讨哺乳动物心脏发育中的信号通路研究。
1. 心脏发育中的信号通路信号通路是细胞与细胞之间进行信息传递的重要方式。
在心脏发育中，信号通路可以促进或抑制心脏细胞的分化、增殖和迁移等事件。
目前已经发现了多种信号通路与心脏发育密切相关，其中包括Wnt、Notch、BMP、FGF、TGF-β等。
2. Wnt信号通路在心脏发育中的作用Wnt信号通路在胚胎发育中起着重要作用。
研究表明，Wnt信号通路在心脏形成、分化和功能成熟等方面都有作用。
Wnt4作为Wnt信号通路下游基因，在心脏发育前期的诸多过程中发挥重要作用。
同时，Wnt2、Wnt3a等基因也参与了心脏中心实质细胞的分化发育。
3. Notch信号通路在心脏发育中的作用Notch信号通路在心脏发育中起着重要作用。
研究表明，Notch1基因在心脏发育中的作用与心脏神经分化和发育密切相关。
此外，Notch1信号通路也可以影响心脏的内皮细胞和信号分子的表达，从而促进心脏的发育。
4. BMP信号通路在心脏发育中的作用BMP信号通路是心脏发育中起着重要作用的信号通路之一。
研究表明，BMP 信号通路可以增强心脏正常发育的速率和效率，并且能够影响心脏的基因表达、心肌细胞分化等重要过程。
此外，BMP4在心脏发育的早期时期可以提高心脏内外叶分化的水平。
5. FGF信号通路在心脏发育中的作用FGF信号通路在心脏发育中也有重要作用。
研究表明，FGF8能够增加心脏血管发育中内皮细胞的数量，并且可以促进心脏神经的发育。
此外，FGF16也可以促进心脏发育，提高心肌细胞增殖的速度。
6. TGF-β信号通路在心脏发育中的作用TGF-β信号通路也在心脏发育中发挥重要作用。
研究表明，TGF-β1可以促进心脏细胞的增殖，并且可以抑制心脏组织的凋亡。
Wnt信号通路在心血管系统中作用研究的进展
Wnt信号通路在心血管系统中作用研究的进展心血管系统是胚胎发育时期最早形成的功能系统之一，并且心脏的形成过程对个体的生长发育十分重要。
Wnt信号通路是由多种信号分子介导的复杂信号传导途径，在细胞增殖、分化和组织发育等过程中起至关重要的作用。
在健康成年人的心血管系统中Wnt信号是非常保守的，但在许多心血管病理过程中却呈现异常激活状态。
其活性异常与心肌缺血/缺氧性损伤、肥大、纤维化和心梗的发生和发展有密切关系。
鉴于心血管疾病的高患病率及Wnt信号在人类疾病中的重要作用，近来人们对Wnt信号通路引起广泛关注并将其视为治疗相关疾病的干预靶点。
现对Wnt信号通路在心血管系统中作用研究的进展进行综述。
1.Wnt信号的重要组成结构Wnt是一种分泌蛋白，从无脊椎动物到脊椎动物的多细胞生物中都已经发现了同源蛋白[1]。
它们含有22-24个保守的半胱氨酸残基，通过形成二硫键维持其空间结构。
目前，在人类中分离并鉴定了19个Wnt基因[1]。
参与Wnt信号通路的受体蛋白包括卷曲蛋白（frizzled protein, FZD）[2]、低密度脂蛋白相关受体（low-density lipoprotein-related receptor, LRP）5/6 [3]、受体酪氨酸激酶样孤儿受体（receptor tyrosine kinase-like orphan receptor，ROR）1/2 [4]以及β-catenin [1]等。
其中，FZD是一个由7个跨膜受体组成的家族，7个疏水氨基酸螺旋存在于蛋白质中，使其嵌入膜结构。
FZD在N端侧有一个独特的胞外结构域，其中富含半胱氨酸结构域（cysteine-rich domain, CRD）被认为是与Wnt蛋白相互作用的位点。
FZD的C端部分一个显著特征是位于第八螺旋的完全保守的KTxxxW域[5]。
有研究表明，该结构域在与大多数Wnt/FZD信号途径蛋白（蓬乱蛋白，disheveled, Dvl）的PZD结构域存在相互作用区域，并且它是必不可少的区域[5,6]。
Wnt／β-catenin信号通路与发育和疾病研究进展
Wnt／β-catenin信号通路与发育和疾病研究进展Wnt信号通路是参与发育过程的关键信号网络，能够参与组织特化和细胞迁移等的发育过程。
Wnt信号通路在成体动物组织内稳态的维持过程中同样发挥着重要的作用，异常的Wnt信号常与多种癌症的发生密切相关。
本文概述了近两年来Wnt信号通路的激活机制、与其他功能蛋白和通路间的交互影响及其在发育和疾病方面的最新进展。
1Wnt/β-catenin信号通路概述β-catenin是一个多功能蛋白分子。
细胞未激活时，细胞质中的β-catenin与细胞粘附分子相互结合，共同定位在细胞连接处，起维持细胞连接的作用，其余大部分自由β-catenin被降解。
当有特殊刺激诱导时，β-catenin降解受到抑制，并转移到细胞核中与转录因子TCF和LEF家族相互作用调节基因表达。
由Wnt 配体触发依赖于β-catenin的信号通路被称为canonical Wnt/β-catenin信号通路。
然而另一些Wnt配体能够通过不依赖β-catenin的机制引发Wnt信号通路的激活。
哺乳动物中，Wnt家族包括19个成员，其配体家族有10个，共受体有LRP5和6、Ryk和Ror2。
不同Wnt与配体的组合能够触发细胞特异性复合体的形成以及特异信号通路的激活并产生不同的效应[1]。
研究表明其它受体和配体同样能够影响Wnt或β-catenin信号通路，例如R-spondins信号通路能够通过孤儿G蛋白偶联的受体促进Wnt/β-catenin信号通路的活性[2]；此外，粘附分子NCAM诱发的信号亦能促进β-catenin的转录活性[3]。
Luckert等[4]通过两种蛋白组学的方法研究一条通路中的多个蛋白，发现了一种特定肝癌细胞系是如何响应canonicalWnt配体Wnt3a，稳定β-catenin，并同时响应noncanonical Wnt配体Wnt5a。
然而在某些特定情况下，两种配体对蛋白量或是蛋白磷酸化的状态起到的作用是截然相反的。
胚胎发育关键时期的信号通路研究
胚胎发育关键时期的信号通路研究胚胎发育是一个高度复杂的过程，其中各个细胞必须相互通信以协调发展。
在早期胚胎发育的关键时期，特定的信号通路在决定细胞分化、组织形成以及整个胚胎结构的发展中起着重要作用。
本文将探讨几个重要的信号通路，并重点关注它们在胚胎发育中的调控机制。
一、Wnt信号通路Wnt信号通路在胚胎发育的多个阶段中发挥关键作用。
该通路参与了胚胎体轴的形成、肢体的分化以及神经系统的发育等过程。
在Wnt信号通路中，信号经过胞毛后，可以激活β-catenin并进一步调节胚胎发育相关基因的表达。
研究表明，该通路在早期胚胎发育中扮演着开关的角色，决定了细胞的分化方向和功能。
二、Notch信号通路Notch信号通路在胚胎发育及成人组织再生中起着重要的调控作用。
该通路通过跨膜受体和配体之间的相互作用，实现细胞之间的通信。
在早期胚胎发育中，Notch信号通路参与了神经元分化的控制以及内脏器官的发育。
此外，Notch信号通路还在干细胞的自我更新和分化中发挥关键作用。
三、Hedgehog信号通路Hedgehog信号通路在动物胚胎发育中具有重要的调控作用。
该通路通过Hedgehog蛋白家族的信号传递激活细胞内信号转导，进而调控细胞增殖和分化。
研究发现，Hedgehog信号通路在胚胎器官发育、神经系统发育以及肢体形成等方面发挥着重要的作用。
此外，Hedgehog信号通路的异常活化还与多种疾病的发生和发展相关。
除了上述三个信号通路，还有许多其他重要的信号通路在胚胎发育过程中发挥作用，包括TGF-β信号通路、Fgf信号通路和Nodal信号通路等。
这些信号通路在不同时期和不同细胞中起着协同作用，确保胚胎发育的正常进行。
值得注意的是，这些信号通路的活性和调控机制在不同的物种和发育阶段可能有所差异。
近年来，研究人员通过生化、细胞和遗传学方法深入研究了这些信号通路的调控机制。
例如，研究人员发现Wnt信号通路中关键的蛋白Dvl通过招募复合体调节信号转导的选择性。
Wnt信号通路在胚胎发育中的作用
Wnt信号通路在胚胎发育中的作用胚胎发育是一个既精彩又神秘的过程。
在胚胎发育过程中，各种细胞类型按照特定的时序和程序被产生，并最终形成一个完整的、有机体形态良好的个体。
而在这一发育过程中，Wnt信号通路起着重要的作用。
Wnt是一类蛋白质，包括约19种既可以促进细胞分裂、增殖、分化，又可以影响胚胎轴向、细胞极性、细胞命运的信号分子。
Wnt信号通路是Wnt蛋白质介导的一类信号转导通路，在胚胎发育、组织分化、细胞再生等方面，均发挥着极为重要的作用。
在胚胎发育中，Wnt信号通路在调控器官的形成和细胞命运的决定等方面都有着很大的作用。
Wnt信号通路可以形成一个非常复杂的调控系统，它与其他信号通路相互协同，共同控制着胚胎发育中的多个关键环节。
在早期的胚胎发育过程中，Wnt信号通路参与了很多重要的过程。
例如，在胚胎分类过程中，Wnt信号通路可以通过调节N-cadherin突出以及细胞聚合蛋白的表达来帮助细胞克服表面张力，从而实现胚胎分类过程。
同时，Wnt信号通路也可以参与到细胞极性的形成过程中，Wnt7a可以引导细胞向一个特定的方向分化，最终促使组织的形成过程能够依据胚胎的次序进行。
在骨骼及牙齿发育中，Wnt信号通路同样也很重要。
Wnt信号通路可以调节沉积于牙齿和骨骼中的分子，如糖原酶和干细胞标志物的表达，从而控制细胞命运的决定。
它还可以调节骨骼细胞的分化和成骨作用，细胞在环境刺激下表达特定的骨骼细胞基因，通过Wnt信号通路调控骨骼细胞的形成和增殖。
总的来说，Wnt信号通路在胚胎发育中的作用是至关重要的。
它对细胞命运（包括细胞分化、增殖等）的决定同时也对器官的形态、组织化等有举足轻重的作用。
Wnt信号通路参与了胚胎发育过程中的多个环节，同时也可以共同发挥作用，协同癌症、畸形和其他疾病的治疗。
今后Wnt信号通路的发现和应用也将会推动更多关于胚胎发育的研究，进而帮助我们更好地理解身体的起源，探索人类的奥秘。
发育和感染中的重要信号通路
发育和感染中的重要信号通路生命的诞生和发展中，信号通路（signaling pathway）起到了至关重要的作用。
它由一系列相互关联的分子组成，可以传递细胞内或细胞间的信息，从而调节细胞的生长、分化、发育和死亡等生理过程。
在发育和感染中，有一些信号通路显得尤为重要。
以下是其中的几个例子：1. Wnt 信号通路Wnt 信号通路在胚胎发育中起着至关重要的作用，尤其是在神经系统、肠道和骨骼的形成过程中。
该通路的启动需要 Wnt 蛋白和 Frizzled 受体的结合，随后由于Dsh（Dishevelled）和β- catenin 的参与，调节基因的表达，从而影响细胞的分化和成熟。
不过，Wnt 信号通路在细胞增殖和癌变方面也有着重要的作用。
在正常细胞中，β- catenin 参与转录调控；而在癌变细胞中，常常由于这个蛋白的异常积累引起异常增殖，最终导致肿瘤的发生。
2. TGF-β 信号通路TGF-β 信号通路可以调节免疫细胞增殖、分化和细胞外基质的合成。
它是多种发病机制的调节因子，在哮喘、骨质疏松、炎症性肠病等疾病中都起到了重要的作用。
此外，TGF-β 也可以通过细胞凋亡和细胞周期调控等机制来影响细胞的功能。
因而，它在肿瘤的发生和发展过程中也占据着重要位置。
3. NF-κB 信号通路NF-κB 信号通路是一种参与炎症与免疫调节的信号通路。
它可以调节多种免疫反应的发生和发展，包括炎性细胞因子的合成以及免疫细胞增殖和分化等。
而在某些情况下，NF-κB 信号通路也可以参与肿瘤细胞的增生和转移。
这种转移过程可能是由于该信号通路引起的细胞凋亡抗性、基底膜酶的增强以及转移素和黏附分子基因的高表达等多种因素的共同作用。
4. Toll 样受体信号通路Toll 样受体信号通路是免疫防御中的一种重要机制。
它能够识别一系列的PAMP 和 DMAP，如外来细菌、病毒、寄生虫，从而引发免疫反应。
同时，Toll 样受体还能调节炎症、细胞凋亡和肿瘤发生过程。
β-catenin信号通路在胚胎癌细胞增殖中的作用及其机制研究的开题报告
Wnt/β-catenin信号通路在胚胎癌细胞增殖中的作用及其机制研究的开题报告一、选题背景及意义Wnt/β-catenin信号通路是一种重要的细胞信号传递途径，在胚胎发育和成体细胞中广泛参与调节细胞增殖、分化和凋亡等过程。
Wnt/β-catenin信号通路异常活化与多种人类疾病的发生和发展密切相关，包括癌症、先天性畸形和多种神经退行性疾病等。
因此，对Wnt/β-catenin信号通路的调控机制进行深入研究，对于揭示这些疾病的发病机制以及开发相关治疗策略具有重要意义。
胚胎癌是由异位胚胎组织转化而成的肿瘤，该病的发病机制尚不完全清楚，但已有证据表明Wnt/β-catenin信号通路可能在胚胎癌细胞增殖中发挥重要作用。
然而，目前对于Wnt/β-catenin信号通路在胚胎癌细胞增殖中的作用及其机制的研究还比较有限，因此本研究旨在深入探究Wnt/β-catenin信号通路在胚胎癌细胞增殖中的作用及其机制，为胚胎癌的治疗提供理论基础和实验依据。
二、研究内容及方法本研究将采用以下方法探究Wnt/β-catenin信号通路在胚胎癌细胞增殖中的作用及其机制：1.胚胎癌细胞系的筛选：选择已有的多种胚胎癌细胞系，通过Wnt/β-catenin信号通路的分子标记检测和细胞增殖实验筛选出与该通路异常活化有关的胚胎癌细胞系；2.基因敲除和过表达实验：使用CRISPR/Cas9技术和转染技术，敲除或过表达Wnt/β-catenin信号通路中的关键分子或调节因子，观察对胚胎癌细胞增殖的影响；3.药物干预实验：选用已有的Wnt/β-catenin信号通路抑制剂，观察对胚胎癌细胞增殖的抑制效果，进一步验证该通路在胚胎癌细胞增殖中的作用；4.机制研究：采用蛋白质组学、转录组学以及生物信息学分析等多种方法，探究Wnt/β-catenin信号通路在胚胎癌细胞增殖中的分子调控机制和信号传递通路。
三、预期结果及意义通过本研究，预期可以深入探究Wnt/β-catenin信号通路在胚胎癌细胞增殖中的作用及其机制，揭示该信号通路参与调控胚胎癌细胞增殖的分子机制，为胚胎癌的治疗提供理论基础和实验依据。
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收稿日期 : 2009- 04- 10
*
修回日期 : 2009- 07- 02
通信作者 ( corre spond ing author): 0773- 5895086 ; sun li2196@ g lmc . edu . cn
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基础医学与临床
Basic& C lin ica lM edic in e 脏祖细胞中敲除
[ 16]
结构紊乱和过度凋亡, 造成发育迟缓和围产期死亡。 孕9 5 d 的胚胎中如果缺失 S m ad4 将导致心脏 梁结构破坏、 室间隔缺损等
[ 18]
动蛋白、 肌球蛋白重链等表达下调, 心脏表现为小 。 以鸡胚为研究对象, CAA 基因在胚胎发育早期 即开始表达, 以后表达量逐渐增加至稳定。 CAA 主 要在心脏部位表达 , 随心肌结构的发育成熟表达逐 步增强; 同时 CAA 基因表 达受心 脏神经 嵴细 胞调 控, 破坏神经嵴后细胞迁移 受到影响, CAA 表达下 降, 影响心肌细胞的成熟和分化 综上所述 , W nt /
[ 19]
。
同样, W nt3a可通过调节化学压控制生心祖细 胞的运动模式。鸡胚中 , 生心祖细胞在早期胚囊中 定位于原条的中部 , 后进入中胚层两侧。利用活体 图像显示 生心祖 细胞是 以高 度定 向轨 迹迁移 , 受 W nt3a 的控制 , W nt3a 异常可改变其运动轨迹, 并导 致心脏对裂分叉
*
caten in signa l
( D ep t of H istology & Emb ryology, G u ilin M ed ical C ollege, G u ilin 541004, Ch ina)
Abstract : TheW nt /
catenin sig na l transduction pathw ay is essent ia l for regu latin g cell pro lifera tio n , m ovem en, t
[ 9] [ 8] [ 7]
。
在 3~ 8 个月胎儿研究中发现, 人心肌细胞逐 渐分化过程中有 C yc lin D1 的参与, 心肌细胞胞质中 C yc lin D1 表达呈上升趋势, 细胞核内 Cyclin D1 表 达的心肌细胞数量逐渐下降 一。
[ 14]
。W nt3A
和 W nt8对心脏诱导有抑制作用 , 抑制 W nt信号可 , 同时在中胚层
+
2010 30( 1)
基础医学与临床
Basic& C lin ica lM edic in e 的桥, 通过 caten in 将 APC catenin
105 caten in 复 肌动蛋白
脏发生和咽弓形成有独特作用。在不同时间 空间 去除胎鼠的心脏神经嵴细胞 , 小鼠胚胎表现出心脏 流出道的缺损、 主动脉弓异常, 其中心血管表现的严 重程度与去除心脏神经嵴细胞的水平及程度有直接 关系
,
caten in 可直接作
catenin 能调节第二
[ 11]
用并激活 is l1 的表达
。
生心区的发育 , 且其精确的时间表达和空间表达对 正确心管形成和心脏环化非常重要 。 caten in 将小鼠胚胎心脏的前心外膜细胞内的
1 1 W n t蛋白与心肌细胞的特化 实验发现, W nt2在胚胎干细胞的分化发育期与 中胚层的变化过程中可作为一种正性调节内皮和终 末心肌细胞分 化的调节子 , 被敲除 Wn t 2 基因的胚 体 , 其内皮细胞和终末心肌细胞的分化受损; 至妊娠 后期, 与野生型胚体相比 , W nt2 ( - / - ) 胚体的内皮 和心脏基因的表达更低或很难检测到 ; 同时, 脉管丛 只有少量形成, 未检测到起搏心肌细胞, 也未检测到 actin in 着色细胞
2010 30( 1)
前部侧板中胚层的祖细胞特化成心脏前体细胞 , 构 成生心区, 生心区可分为第一生心区和第二生心区。 麻省总医院心血管研究中心主任肯尼丝
+
ca tenin 基因, 将会影响第二生心
[ 10]
区心肌细胞增殖, 出现单一、 未分开的流出道, 房间 隔形成异常等 , 导致孕 13 d的小鼠胚胎死亡 。 在孕早期中胚层祖细胞分化阶段, 敲除胚体的 catenin 基因, 其心脏环化和右心室形成受损 , 第二 生心区中的 isl1 大幅减少。与之相比, 没有敲除 catenin 基因的胚体中 , 尽管心管没有形成, 但表达 is l1 的细胞增多。由此推断 ,
[ 5]
基因敲除后, 出现孕 15d 至出生期间的胚胎死亡 , 突 变小鼠表现为冠状动脉形成受损 , 心外膜的发育明 显被削弱 ( 包括心外膜下腔扩展失败、 心肌层的侵 袭迟钝以及心外膜来源的间叶中胚层分化为冠状平 滑肌细胞的分化能力受损 )
[ 12]
。
1 3 C yclin D 1与心肌细胞特化 C yc lin D1 是 W nt信号传导通路下游重要的靶 基因之一 , 对细胞周期起正性调节作用。心肌细胞 从胚胎期具有增殖能力的细胞成为成年期不具有增 殖能力而只有发生肥大反应能力的过程中 , 存在增 殖能力的变化和逐渐分化现象, 该现象受细胞周期 调控。心肌细胞在终末分化后即撤出细胞周期, 部 分原因在于存在有损伤核 Cyc lin D1 的因素
[ 17]
。
。
caten in 信号传导通路与早期
2 2 APC 与心肌细胞的迁移 APC 是一种与结直肠癌发生有关的抑癌基因 , 它不仅参与 W nt通路中的信号传导, 与细胞迁移、 增殖和分化等也都有关。 APC 能结 合 W nt通路中 的 catenin , catenin 作为 APC 和 caten in 相连
[ 13]
。
在蟾蜍的研究中 , W nt6 作为一个内源性的 W nt 信号, 先表达于接近心脏的组织中, 后表达在发育中 的心脏组织内。 W n t6 随器官发生出现在心源性的 中胚层开始向心肌分化前 , 在心脏发育后期能够约 束心肌的发育
[ 6]
, 提示 W nt6 对心肌发育异常变大
具有预防作用。 W nt家族在心脏诱导过程中也很重要 , 生心区 后部边界由 W nt信号控制, 起抑制作用 以在前侧中胚层中促进心脏形成 后部促进血液发育。 1 2 caten in与心肌细胞的特化 caten in 是 W nt 信号传导通路中关键的第二 信使, 可进入细胞核内激活下游靶基因 Cy clin D1 和 C M YC 的转录。在心脏发育中, 期 , W n t/ catenin 被认为在 心脏细胞分化的两个 阶段都扮演重要 角色。于早 catenin 信号传导通路的 激活, 对间叶细 catenin
2010 年 1 月 第 30 卷 第 1期
文章编号 : 1 001 6 32 5( 2 010 ) 0 1 0 10 3 04
基础医学与临床 Basic & C lin ica lM edicine
January 2010 Vo. l 30 No. 1
短篇综述
W nt /
catenin信号传导通路与早期胚胎心脏发育的关系
differentiation and em bryo developm en. t Researchers have found thatW nt pathw ay is an i m portant regu lation factor in the early sti m ulat io n o f the cardiogenesis and contacts closely th e severa l key events during card ia c m orphogene sis . T he art icle rev iew s th e recen t stu dies abou t the re lation betw een cardiac developm ent andW nt pathw ay in early embryo . K ey w ord s : W n t/ catenin s igna l transduction; ear ly embryo; cardiac deve lopm ent 心脏起源于中胚层, 其胚胎时期发生发育主要 受 W nt 、 骨 形态 发生 蛋白 ( bone m orphogenetic pro tein , BM P ) 、 No tch 等 信 号 传 导 通路 调 控。其 中 , W nt/ 脏发生 catenin信号传导通路可促进 哺乳动物的心
+ +
R
陈博士的研究小组在新生鼠 ( 包括大鼠和 小鼠 ) 的 心脏组织 里 发现 一组 叫做 isl1 细 胞的 心肌 祖细 胞
[ 2]
, 该细胞表达于构建右心的第二生心区心脏祖
+ [ 3]
细胞。 isl1 能向心脏、 血管平滑肌和 内皮分化 而 W nt / catenin 信号通路中的
+ [ 4]
胞向心肌 细胞的 分化是必 要的; 于后期 , 信号的下调对心肌细胞的分化很重要 同样,
+ +
。
+
caten in 对 isl1 在心脏祖细胞的表达也
非常必要, 可以直接调节 is l1 启动子。 isl1 在第二 生心区心脏祖细胞的发育中可参与驱动心脏祖细胞 的增殖、 生存以及迁移活动。如果在表达 isl1 的心
关键词 : W nt/ catenin 信号传导; 早期胚胎; 心 脏发育
中图分类号 : R 321 文献标志码 : A
The relation bet w een card iac developm ent and W nt/ transduction i n early e m bryo
CHEN Jun , SUN L i