初级纤毛的若干研究进展

初级纤毛是近年来生物医学领域的一个研究热点.它是一种广泛存在于各种细胞表面的细胞器,体形微小但结构复杂,作用强大,具有重要的感官作用,能感知细胞外机械和化学信号变化并协助其转导至细胞内部,从而引起细胞应答.近年发现Hedgehog、Wnt等多种发育信号通路的运行和调控依赖于初级纤毛,决定了它在人体许多组织和器官的发育成形及正常生理活动中扮演重要角色,同时也决定了其结构和功能的异常导致多种纤毛相关疾病的发生,包括一些遗传病和肿瘤等.随着免疫荧光染色、共聚焦显微镜观察等新实验方法的应用,人们对初级纤毛有了更深入的了解,为进一步指导纤毛相关疾病的干预诊疗奠定了基础.     

地塞米松和维生素B12干预下小鼠胚胎腭突Shh相关信号因子的研究

目的:探讨地塞米松及其拮抗剂维生素B12干预妊娠关键期孕鼠后,小鼠胚胎腭突上Shh信号通路重要因子、细胞周期调控因子及初级纤毛解聚相关因子的调控及三者间的变化关系.方法:予特定孕期C57BL/6J孕鼠腹腔注射一定剂量的生理盐水(空白对照组)、地塞米松(地塞米松组)、维生素B12(维生素B12组)、地塞米松+维生素B12...     

初级纤毛相关基因Pitchfork在小鼠腭部发育中的表达模式及作用机制

[目的]研究初级纤毛相关基因Pitchfork在小鼠腭部发育中的表达模式及作用机制.[方法]取小鼠腭部发育不同时期的胚胎,采用石蜡切片和冰冻切片方法制作标本,使用免疫组织化学方法及原味杂交法检测Pitchfork在小鼠腭部发育中的表达.[结果]在小鼠腭部发育过程中,Pitchfork高表达于两侧腭突特定部位.[结论]Pitchfork在小鼠正常腭部发育中可能通过调节上皮细胞和间充质细胞及其相互调控发挥重要作用.     

初级纤毛及Hedgehog信号通路在银屑病角质形成细胞增殖过程中的作用

目的:探讨初级纤毛相关基因及Hedgehog(Hh)信号通路在角质形成细胞(KC)增殖过程中的作用,寻找治疗银屑病的特异性靶向治疗途径。方法:体外培养HaCaT细胞(人永生化表皮细胞系),并通过肿瘤坏死因子-α(TNF-α)诱导HaCaT细胞过度增殖,从而在体外模拟银屑病KC的增殖状态。构建纤毛生成必需基因Ift88特异性siRNA表达载体,体外转染TNF-α诱导的过度增殖HaCaT细胞,24 h后扫描电镜观察KC表面的纤毛生长情况,检测纤毛相关基因和Hh通路中Ptch-1和Gli-1的蛋白表达水平,并观察细胞的增殖情况。结果:TNF-α诱导的过度增殖的HaCaT细胞表达的初级纤毛较多,纤毛相关基因和Hh通路中Ptch-1和Gli-1均高表达。抑制Ift88基因表达能够有效减少具有初级纤毛的细胞比例,并且下调Ptch-1和Gli-1的表达,HaCaT细胞的增殖也受到明显抑制。结论:抑制纤毛的形成能够阻断Hh信号通路,从而抑制KC的过度增殖;初级纤毛可能参与了银屑病的发生,通过激活Hh信号通路促进银屑病的发生和发展。     

Sonic hedgehog信号通路在胃癌中的研究进展

Shh（Sonichedgehog）作为最重要的Hh同源基因产物,它的异常激活与胃癌的发生、发展关系密切成为近年研究热点。经典的Shh信号通路是由Shh配体、Ptch和Smo组成的受体复合物以及下游转录因子Gli蛋白（Glil、G1i2、Gli3）组成。研究发现相比正常组织,胃癌组织中Shh的表达都有不同程度的升高,且升高程度与胃癌的发展转移呈正相关,本文就Shh信号通路与胃癌的研究进展做一综述。     

初级纤毛相关基因KIF3A通过Hedgehog信号通路影响口腔鳞状细胞癌增殖研究

[目的]探讨初级纤毛相关基因KIF3A通过Hedgehog信号通路对口腔鳞状细胞癌增殖能力产生的影响.[方法]选择人舌鳞癌Tca8113细胞株作为研究对象,分为KIF3A-siRNA转染组和对照组.采用蛋白印迹实验和实时荧光定量实验检测各组KIF3A、Shh、Gli1蛋白及mRNA的相对表达水平;利用MTT细胞增殖实验观察Tca8113细胞增殖能力的变化.[结果]蛋白印迹实验结果显示,与对照组比较,KIF3A-siRNA转染组KIF3A、Shh、Gli1蛋白表达水平均明显下调(P<0.05);实时荧光定量实验结果显示,与对照组比较,KIF3A-siRNA转染组KIF3A、Shh、Gli1 mRNA表达水平均明显下调(P<0.01);MTT细胞增殖实验结果显示,细胞培养24 h时两组细胞增殖间差异无统计学意义(P>0.05),细胞培养48、72 h时KIF3A-siRNA转染组增殖率较对照组明显降低(P<0.01).[结论]沉默初级纤毛相关基因KIF3A可能通过调控Hedgehog信号通路抑制口腔鳞癌的增殖能力.     

一氧化氮信号通路对小鼠鼻腔纤毛运动的调控

目的观察一氧化氮(nitric oxide,NO)信号系统对小鼠鼻腔纤毛运动的调控。方法 酶消化法培养小鼠鼻腔上皮细胞,采用高速数字化显微成像技术对纤毛摆动进行定量分析,观察10mmol/LL-精氨酸(L-arginine,L-arg)对上皮细胞纤毛摆动的影响;采用免疫组化方法检测NO信号系统分子内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)、鸟苷酸环化酶(guanylate cyclase,GC)、蛋白激酶G(protein kinase G,PKG)的表达。结果 ①Hanks平衡盐溶液(Hank’s balanced salt solution,HBSS)对照组小鼠鼻纤毛摆动在10min内无明显变化;②10mmol/L L-arg处理组纤毛摆动频率(ciliary beat frequency,CBF)加药后2min即出现明显增加,在检测的各个时间点,CBF与加药前相比差异有统计学意义;③免疫组化结果显示NO信号通路中主要信号分子eNOS、GC、PKG在小鼠鼻腔纤毛中均有明显表达。结论 NO-环磷酸鸟苷(cyclic guanosine monophosphate,cGMP)-PKG信号通路参与了小鼠鼻纤毛运动的调控。     

纤毛在心脏发育和先天性心脏病中的作用及机制

纤毛是细胞表面的突起状细胞结构,几乎存在于每一类细胞。根据微管蛋白的组成结构及数量的不同,可以将纤毛分为运动纤毛和感觉纤毛两类,其中感觉纤毛又称非运动纤毛和初级纤毛。纤毛与内脏器官的发育及许多人体生理活动密切相关,已有研究证明,纤毛参与调控心脏左右房室结构的形成过程,并最终使心脏发育为不完全对称的左右房室腔。而先天性心脏疾病(CHD)是一类以心腔与流出道空间结构发育异常为特征的疾病,因此,纤毛在CHD的发病机制中起重要作用。心脏左右不对称结构的形成、细胞的极性及迁移均受纤毛调控,并主要通过纤毛转导信号通路来实现,明确纤毛转导信号通路对心脏发育的调控机制,可以为CHD的临床治疗提供新靶点和新思路,同时为CHD的产前筛查提供新的检测基因。本文总结了纤毛在心脏发育及CHD中作用及机制的最新研究进展。     

Wnt信号通路在神经系统发育中的作用研究进展

Wnt信号通路在调节生物体组织和器官的发育,对细胞的分化、增殖、凋亡、迁移、细胞极性有着重要的作用,Wnt信号通路在早期胚胎神经系统的发育中起着关键角色作用。本文总结了Wnt信号通路在神经系统发育中的神经发生、轴突导向、树突发育三个方面的研究进展,为今后研究Wnt信号通路在神经系统发育中的作用及机制提供基础。     

刺猬信号通路在氟中毒软骨损害机制中的研究进展

氟在生理代谢过程中发挥着不可替代的作用,适量的氟能促进神经系统及运动系统的生长发育,但摄入过多将会引起一系列的中毒症状。氟骨症是一种慢性骨关节病,其主要侵害四肢关节的软骨、骨及骨周组织。刺猬(Hh)信号通路是一条经典的胚胎发育和分化信号转导系统,在胚胎发育和细胞分化增殖中起重要作用,且Hh信号通路中的许多因子直接对软骨及骨的发育起调控作用。因此,Hh信号通路可能参与氟中毒软骨损害的发病机制。     

纤毛中Hedgehog信号调控机制研究进展

纤毛是多种信号通路的重要调节者,对Hedgehog(Hh)信号通路也起着至关重要的调控作用.研究表明Hh信号通路与鞭毛内转运密切相关,遗传学与细胞生物学的相关研究也表明了Hh信号对初级纤毛有依赖性.Hh信号通路的核心元件都定位于纤毛上,并通过鞭毛内转运实现其对信号刺激的应答,最终影响Hh基因的转录,而精子鞭毛的结构与纤毛类似,纤毛疾病也会造成精子鞭毛运动功能障碍.纤毛不动综合征等纤毛结构与功能的异常都会影响Hh通路,其诸多调节因子如Foxjl等对纤毛形成机制有重要意义,也为治疗不育症及避孕等相关措施研究提供了新思路.文章对纤毛中Hh信号调控机制研究进展进行综述     

初级纤毛介导的Shh信号对大鼠骨髓基质细胞神经元样细胞分化的影响

目的 探讨初级纤毛介导的Sonic hedgehog(Shh)信号对大鼠骨髓基质细胞(MSCs)神经元样细胞分化的影响。方法 全骨髓贴壁法分离培养大鼠MSCs。实验分为白藜芦醇正常培养组、白藜芦醇诱导组、Smoothened (Smo)激动剂SAG组、Smo抑制剂环巴明组,分别给予相应的药物处理。倒置显微镜下观察各组细胞形态; 免疫荧光法检测各组细胞初级纤毛及Shh信号通路相关蛋白\[Ac-Tu、Patched (Ptc)、Smo、Gli1\]的表达; RT-PCR检测各组细胞Smo、Gli1 mRNA的表达;蛋白质印迹法检测各组细胞Smo和Gli1蛋白的表达。结果 正常培养的大鼠MSCs不表达初级纤毛。经过预诱导或饥饿处理24 h后,MSCs表达初级纤毛及Ptc、Smo和Gli1蛋白,其中Smo和Gli1蛋白位于胞质,Ptc蛋白位于初级纤毛。正常培养时,白藜芦醇不能促使Smo移位及MSCs向神经元样细胞分化。当MSCs表达初级纤毛时,白藜芦醇及SAG可使Smo从胞质进入初级纤毛,同时伴随MSCs向神经元样细胞分化及 Smo、Gli1 mRNA和蛋白表达水平的增加(P<0.05); 加入抑制剂环巴明后,Smo仍主要表达于胞质,Smo、Gli1 mRNA和蛋白的表达水平降低(P<0.05),MSCs向神经元样细胞的分化受抑制。结论 MSCs表达初级纤毛并存在Shh信号,初级纤毛介导的Shh信号参与调控大鼠MSCs的神经元样细胞分化。     

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。     

初级纤毛与自噬的关系研究进展

初级纤毛是将细胞外的化学和机械信号传递到细胞内的重要途径,自噬是通过降解细胞成分以维持细胞和组织稳态的过程,两者对哺乳动物的生长发育都有重要作用.近年来学者们发现调控自噬的分子机制与初级纤毛的形成相关,自噬可以通过降解特定的纤毛蛋白来调节纤毛的生成及长度,而自噬体的形成又需要依赖于初级纤毛所介导的信号传导.文章就初级纤...     

Wnt信号通路与骨关节炎的研究进展

<正>骨关节炎(0A)是一类多见于中老年人的以关节软骨慢性退变为主、继发关节缘骨赘和滑膜慢性炎症为特征的关节疾病。女性发病率较高。其刚开始的、主要的病理表现为退行性变,软骨最先出现局部软化、糜烂,继而外露出软骨下骨,外露的软骨下骨硬化,出现囊性变,随后继发关节周围组织关节滑液、骨膜、滑膜等渐进性病理改变,肌肉组织相应出现挛缩与松弛等变化,从而破坏关节面的应力平衡,使关节形成恶性循环改变,病变逐渐加重。其发生机理与衰老、创伤、过度     

Wnt和Notch信号通路在肺癌干细胞调控中的研究进展

肿瘤干细胞是具有自我更新和多向分化潜能的少部分未分化细胞,在多种肿瘤的发生、发展中发挥重要作用。肺癌干细胞被认为是肺癌发生的根源,具有自我更新、分化、转移、致瘤性等特征。已有研究表明,肺癌干细胞受自身内在基因和其所处微环境信号的共同调控,两条经典的发育调控通路Wnt、Notch在其中发挥重要作用。深入研究Wnt和Notch信号通路在肺癌干细胞调控中的作用,有望在肺癌的诊断及治疗中找到新靶点。     

Sonic Hedgehog信号通路与内皮细胞功能的研究进展

Hedgehog(Hh)蛋白是一种分泌型蛋白家族,首先在果蝇中被发现,因此得名。人类存在3种Hh同源基因:Sonic Hedgehog(Shh)、India Hedge-hog(Ihh)和Deser Hedgehog(Dhh),是胚胎期很多不同组织、器官的形态发生原。Shh作为最重要的Hh同源基因产物,是细胞膜表面的双重脂化分子,在人体的组织细胞中广泛分布,参与基因转录,     

Shh信号通路变化对小鼠胚胎腭突间充质细胞自噬的影响

目的：探讨地塞米松（dexamethasone,DEX）及平滑激动剂（smoothened agonist,SAG）干预下小鼠胚胎腭突间充质细胞Shh信号通路改变后,小鼠胚胎腭突间充质细胞自噬状态的变化。方法：体外培养胚胎14.5 d的C57BL/6J小鼠胚胎腭突间充质细胞,根据干预方式分为4组：对照组、地塞米松组（DEX组）、地塞米松+SAG组（DEX+SAG组）、单独SAG干预组（SAG组）。通过透射电镜观察各组细胞自噬体或自噬溶酶体的数量,Western blot检测各组Shh、Ptch1、Smo、Gli3A/R、Cyclin D1及自噬标志物LC3Ⅱ/Ⅰ和P62、Beclin-1的表达情况。结果：电镜结果显示,对照组和DEX组中自噬体/自噬溶酶体的数量无明显差异,而SAG干预后可观察到大量自噬体/自噬溶酶体。Western blot结果显示,与对照组相比,P62、Ptch1、Smo、Gli3A/R、CyclinD1在DEX组中明显降低（P<0.05）,LC3Ⅱ/Ⅰ、Beclin1表达无明显变化（P>0.05）;DEX+SAG组及SAG组中Ptch1、Smo、Gli3...     

Wnt信号通路与消化道肿瘤研究进展

Wnt信号通路是调控细胞生长增殖的重要通路之一,其成分不恰当地激活与肿瘤的发生、发展有关,尤其与消化道肿瘤的发生、发展密切相关。本文对Wnt信号通路在食管癌、胃癌、肝细胞癌、结直肠癌等的发生、发展的作用作简要综述,以探究其各组分及相互作用机制,为消化道肿瘤的治疗提供应用前景。     

经典Wnt信号通路与精神分裂症

精神分裂症是一种重性精神病性障碍,病因和机制尚未明确,但目前普遍认为是由多个微效基因协同并与环境因素共同作用导致的疾病。由多基因组成的信号通路及通路间的相互作用在精神分裂症发病中可能起重要作用。与中枢神经系统发育和功能维持密切相关的经典Wnt信号通路近年来受到较多关注。许多针对Wnt信号通路与精神分裂症的关联研究均表明,精神分裂症患者细胞内Wnt信号通路异常。文章就目前针对经典Wnt信号通路在精神分裂症发病中潜在作用的相关研究作一综述。