Wnt和Notch信号通路在肿瘤干细胞自我更新中的作用

肿瘤干细胞是一类能够导致肿瘤发生的具有自我更新能力的细胞，它与干细胞具有很多相似性，其中最重要的一点是自我更新能力。它们具有相似的自我更新调节通路，如：Wnt，Notch和Shh(Sonic hedgehog)。Wnt和Notch信号通路通过其受体和配体的相互作用在自我更新的增殖和分化中都起着重要的作用，两者均能促进干细胞增殖而抑制其分化，但各自侧重不同。此外，Wnt和Notch信号通路之间相互作用、协调共同完成干细胞的自我更新。对肿瘤干细胞的Wnt和Notch信号通路研究将为未来肿瘤的靶向治疗提供新的方向。     

造血干细胞的研究进展

干细胞（stem cells）是具有自我更新能力的多潜能细胞,造血干细胞（hemotopoietic stem cell,HSC）,又称多能造血干细胞,是干细胞中的一种,是具有高度自我更新能力和多项分化潜能的造血前体细胞,也是干细胞中研究最早、最多、最深入和应用最广的一种,其被认识和应用已经近五十年.一般来说,人体有三个部位生产和存储造血干细胞,大部分在骨髓里,所以叫骨髓造血干细胞;还有一部分在外周血液中,也就是在血管里面有少量的造血干细胞;第三就是在脐带里有丰富的造血干细胞。     

持续Wnt信号通路激活促进胚胎干细胞源造血干细胞的增殖

背景：如何提高胚胎干细胞诱导效率、促进胚胎干细胞源造血干细胞体外增殖成为目前急需解决的课题。目的：以外源性Wnt3a作为诱导剂,激活培养中的小鼠胚胎干细胞Wnt/β-catenin信号通路,观察该通路的激活是否促进胚胎干细胞向造血祖细胞的定向分化。方法：用外源性wnt3a(100 µg/L)持续作用ES-E14TG2a小鼠胚胎干细胞21 d,通过细胞免疫荧光及蛋白免疫印迹检测细胞内β-catenin蛋白含量,QRT-PCR检测Wnt下游靶标基因的表达量来确定经典Wnt/β-catenin信号通路是否被激活,然后采用单层贴壁培养法诱导其向造血干细胞分化,流式细胞仪检测造血发育相关表面标志CD34⁺/Sca-1⁺,同时以QRT-PCR法检测造血相关基因的表达情况。结果与结论：ES-E14TG2a小鼠胚胎干细胞经wnt3a(100 µg/L)连续培养21 d后发现β-catenin蛋白在细胞内积累;Wnt信号通路的下游靶标基因Pitx2、Frizzled、Sox17、Oct4的表达量均出现不同程度的增加,可见经典Wnt/β-catenin信号通路有被激活;单层贴壁培养法诱导其向造血干细胞分化的过程中检测到CD34⁺/Sca-1⁺细胞含量在14 d时占总细胞量高达20.2%,而对照组的仅占11.9%。造血相关基因骨形态发生蛋白4、FLK2及CD34的表达量均增加,而Smad5的表达则明显受到抑制。说明Wnt3a持续作用可激活Wnt/β-catenin信号通路,并促进ES-E14TG2a小鼠胚胎干细胞向造血干细胞的定向分化。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程全文链接：     

Notch信号介导共培养脐带间充质干细胞和造血干细胞的相互作用

目的:探讨脐带间充质干细胞(UC-MSC)体外与造血干细胞共培养后Notch信号分子的改变。方法:通过胶原酶消化方法分离UC-MSC,通过流式细胞仪检测以及成脂、成骨和成软骨诱导鉴定UC-MSC具备间充质干细胞的特性。进而,将UC-MSC与脐血CD34+造血干细胞(HSC)体外培养,实时PCR方法检测MSC及CD34+细胞表面Notch配体及受体表达以及表达是否存在变化;在共培养体系中加入Notch信号阻滞剂DAPT(γ-secretase抑制剂),比较Hes-1基因活化状态的改变。结果:体外实验显示:UC-MSC在形态学、细胞表面表型和诱导分化能力上均具备间充质干细胞的特性。UC-MSC及CD34+细胞表面存在Notch信号配体及受体的表达,共培养后Jagged 1、Notch1基因表达明显增加;共培养后CD34+细胞中的Hes-1基因表达明显增加而加入DAPT后Hes-1基因表达未检出明显改变。结论:UC-MSC支持造血中,Notch信号可能发挥重要作用。     

Wnt信号通路调控角膜缘干细胞治疗角膜缘干细胞缺乏症

文题释义： Wnt信号通路：Wnt信号通路是一条高度保守的信号通路,在干细胞调控中发挥重要作用。当细胞外Wnts与细胞膜上特异性受体Frizzled蛋白结合导致GSK3β失活,β-catenin在胞质中积累继而向胞核转位,标志着Wnt通路被激活。β-catenin在细胞核中与转录因子Tcf /LEF结合启动下游基因而发挥功能。 角膜缘干细胞：角膜缘为角膜和结膜、巩膜交界部分,角膜缘干细胞存在于角膜缘的Vogt栅栏结构中,属于单能干细胞,在角膜损伤修复中发挥重要作用。角膜缘干细胞缺乏是由于眼表各类损伤(化学伤、严重的感染等)或者基质微环境异常(先天性无虹膜、放射线所致角膜病)导致角膜上皮被结膜上皮侵犯和替代。 背景：Wnt信号通路在干细胞的调控中发挥重要作用,但是其对于角膜缘干细胞的调控作用尚不十分明确。 目的：探讨Wnt信号通路对角膜缘干细胞的调控作用及其在角膜缘干细胞缺乏症治疗中的疗效。 方法：大鼠角膜缘组织中依次加入Dispase和Trypsin/EDTA进行消化,将消化后的角膜缘干细胞悬液接种于3D-Matrigel微环境中培养,实验组培养体系中加入Wnt信号通路激活剂氯化锂(500 μmol/L),对照组不加氯化锂,培养第7天qRT-PCR检测角膜缘干细胞中p63α、CK12、CEBPδ和Ki67的表达,免疫荧光染色检测角膜缘干细胞中β-catenin的表达。采用碱烧伤法建立大鼠角膜缘干细胞缺乏模型,治疗组大鼠结膜下注射激活了Wnt信号通路的角膜缘干细胞,对照组大鼠结膜下注射等量PBS,随后每天使用裂隙灯观察,治疗后第4天取角膜缘组织进行免疫荧光染色、苏木精-伊红染色。 结果与结论：①角膜缘干细胞在3D-Matrigel培养微环境中呈球形聚集生长,对照组角膜缘干细胞中β-catenin呈阴性,实验组角膜缘干细胞中β-catenin在细胞浆和细胞核内聚集;②qRT-PCR结果显示：对照组与实验组之间干性指标p63α、CK12和功能指标CEBPδ差异均无显著性意义(P > 0.05);实验组增殖指标Ki-67较对照组水平明显升高,差异有显著性意义(P < 0.05);③建立大鼠角膜缘干细胞缺乏模型,治疗组大鼠角膜组织混浊评分较对照组明显减低,差异有显著性意义(P < 0.05),角膜组织苏木精-伊红染色可见治疗组大鼠角膜上皮细胞排列整齐,细胞大小较均一,修复情况较良好,免疫荧光结果显示治疗组大部分角膜上皮细胞中β-catenin在细胞浆以及细胞核内聚集,而对照组角膜上皮细胞中β-catenin仅是弱阳性,未见在胞浆聚集或者进核;④结果表明,Wnt信号通路的激活增强了角膜缘干细胞的增殖能力,同时能够维持细胞干性,角膜缘干细胞进入干细胞自我更新状态;激活Wnt信号通路后的角膜缘干细胞可促进角膜缘干细胞缺乏模型大鼠角膜上皮的修复,减轻角膜混浊程度;通过调控Wnt信号通路改变角膜缘干细胞的功能特性可能成为治疗角膜缘干细胞缺乏症的新途径。 ORCID: 0000-0003-0698-3653(韩波) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程     

人类造血干细胞的胚胎发育及脐血造血干细胞的研究进展

人造血干细胞起源于人胚卵黄囊壁的血岛，经生长发育，迁移定居于各造血器官内，在生长发育中，造血细胞具有许多生物学特性。本文就此方面进展现状，做一综述报导。     

Notch信号通路对胶质瘤干细胞的调控作用研究进展

胶质瘤干细胞(GSCs)是胶质瘤放化疗耐受和复发的重要原因.而Notch信号通路对GSCs形成、维持及胶质瘤患者放化疗耐受中起关键的调控作用.因此,深入研究GSCs中Notch信号通路调控机制对开发以该通路为靶向的治疗药物具有积极意义.     

bFGF在人胚胎干细胞中自我更新的研究进展

人胚胎干细胞具有自我更新和多向分化的独特生物学特性。维持人和小鼠胚胎干细胞增殖的生长因子不同,白血病抑制因子（LIF）不能维持人胚胎干细胞的生长。目前已经确定了数种维持人胚胎干细胞（hESCs）自我更新的生长因子,其中碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）信号系统是人胚胎干细胞自我更新中最重要的调节因素之一。将从bFGF及其受体在人胚胎干细胞中的表达和作用的最新进展进行综述。     

胚胎干细胞自我更新的分子机制

调节胚胎干细胞 (ES)细胞自我更新是一个复杂的分子信号系统 ,当这个信号系统处于总体平衡时 ,ES细胞的自我更新才能得以维持。只有明确了这些信号通路的功能才能实现对ES细胞的应用 ,并发展以干细胞为基础的下游技术。本文从重要的细胞因子LIF、Oct4、Nanog及细胞周期的影响等方面综述了ES细胞自我更新分子机制的研究进展。     

Wnt与Notch信号通路的串话与肿瘤发生、发展的关系

肿瘤是危害人类健康与生命的常见疾病之一,其发病机制至今尚未完全探明.Wnt与Notch信号通路在生物体的生长发育中起着重要的调控作用,同时也都被证实与肿瘤相关.两条通路之间存在着许多直接或间接的串话.在肿瘤的发生发展中,二者间的相互作用取决于不同的组织背景,既可以表现为相互协同,也可以表现为相互拮抗.Wnt与Notch信号通路的串话与肿瘤的关系,在基础与临床肿瘤研究中都具有重大意义.本文对两条信号通路的组成、作用机制、相互作用,以及其串话与肺癌、皮肤癌、乳腺癌、白血病、黑色素瘤等肿瘤疾病间的关系进行了阐述与分析.     

间充质干细胞对哮喘大鼠肺组织Notch信号通路的表达调控

目的:研究间充质干细胞对哮喘的调控修复,观察对哮喘大鼠肺组织Notch信号通路表达的影响。方法:30只大鼠随机分为正常对照组、哮喘模型组和MSC移植组3组。造模结束后,制作肺组织石蜡切片进行病理学检查,实时荧光定量PCR(RT-PCR)方法检测Notch2和Jagged1 mRNA在大鼠肺组织中的表达水平,Western检测肺组织Notch2、Jagged1蛋白的表达。结果:哮喘组大量炎性细胞浸润,管腔狭窄,与哮喘组相比,MSC移植组气道炎症和黏液分泌显著下调,管腔黏膜无增厚,上皮细胞脱落减少,正常组无炎性改变。MSC移植组和正常组Notch2、Jagged1 mRNA表达较哮喘组下调,Notch2、Jagged1蛋白表达减少(P0.05)。结论:间充质干细胞能影响哮喘大鼠中Notch信号通路的表达,对哮喘的治疗发挥一定的作用。     

乳腺原发癌和相应淋巴结转移癌干细胞Wnt、Notch信号通路相关分子的比较

目的：探讨乳腺原发癌和相应淋巴结转移癌干细胞Wnt、Notch信号通路分子β-catenin、Cyclin D1和Notch1 mRNA表达及意义。方法选取乳腺浸润性导管癌30例,且均伴有淋巴结转移,制备乳腺癌单细胞悬液,通过免疫磁珠分选技术分别提取乳腺原发癌和相应淋巴结转移癌干细胞,采用实时荧光定量PCR技术检测两种癌干细胞Wnt、Notch信号通路关键分子β-catenin、Cyclin D1和Notch1 mRNA的表达。结果乳腺原发癌干细胞和相应淋巴结转移癌干细胞中β-catenin mRNA的表达差异无统计学意义(P>0.05);淋巴结转移癌干细胞中Cyclin D1和Notch1 mRNA的表达显著高于乳腺原发癌干细胞(P<0.01)。结论与乳腺原发癌干细胞相比,淋巴结转移癌干细胞中Cyclin D1和Notch1处于更高的活化状态,具有更高的侵袭和转移能力,有可能成为乳腺癌的新治疗靶点。     

结直肠癌干细胞表面标志物和信号通路研究进展

肠道干细胞分为两种,一个是表达Lgr5基底柱状干细胞,其表达与疾病分期有关,调控着细胞周期不断更替;另一个是+4干细胞,与肿瘤异质性有关,表达Bmi1使细胞周期停滞,此外还包括Msi1。多项研究表明在结直肠癌中以上标志物是高表达的,并可作用于Notch和经典Wnt信号通路促进肿瘤的发生和进展。     

Wnt信号转导途径与髓母细胞瘤

髓母细胞瘤是多发于儿童小脑的恶性肿瘤,其预后很差。Wnt信号转导途径对多种生物发育、细胞的增殖和分化起着重要的作用,如异常表达或激活该途径会导致各种疾病甚至肿瘤发生。在经典Wnt途径中β-连环蛋白是其关键成员。Wnt蛋白与跨膜受体Fz蛋白结合后，破坏多蛋白降解复合物，积累的β-连环蛋白进入胞核与转录因子Tcf/Lef形成复合体，从而激活下游靶基因。目前研究表明Wnt信号转导途径与髓母细胞瘤的致癌作用密切相关。     

梓醇促进大鼠骨髓间充质干细胞增殖过程中Wnt信号通路的变化

 目的：观察梓醇促进大鼠骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs）增殖过程中Wnt信号通路的变化。方法：（1）采用机械分离及差速贴壁法分离培养SD大鼠BMSCs,将细胞分为空白对照组与梓醇（1.0 mg/L）处理组,流式细胞术检测各组细胞细胞周期分布情况,计算其增殖指数。（2）实时荧光定量PCR法检测各组细胞中Wnt3a、Wnt5a、Wnt11及β-catenin mRNA的表达水平;Western blotting技术检测各组细胞β-catenin蛋白的表达变化。结果：（1）空白对照组与梓醇处理组BMSCs增殖指数分别为8.90%±0.46%和17.93%±1.68%（P<0.01）。(2）与空白对照组相比,梓醇处理组Wnt5a、Wnt11、β-catenin mRNA及β-catenin蛋白表达均明显提高,但Wnt3a mRNA表达无显著变化。结论：梓醇在促进BMSCs增殖过程中可同时激活经典与非经典Wnt信号通路。