干细胞中的骨形态发生蛋白信号转导机制

摘要

学术背景:骨形态发生蛋白属于TGF-β超家族的一类多功能分泌型信号分子,通过信号级联传导调节胚胎形态特征、组织器官的发育以及生殖细胞的分化;还能促进干细胞沿不同的方向分化与凋亡。骨形态发生蛋白在不同类型的干细胞中,其信号转导途径呈多样化;目前原因还不十分明确,但研究表明可能与受体或其细胞中多重信号的整合作用有关。目的:综述骨形态发生蛋白信号转导途径在几种类型干细胞中所发挥的作用及其转导机制。检索策略:由该论文的研究人员应用计算机检索Pubmed数据库2007-04/07的相关文献,检索词"bone morphogenetic protein,the differentiation and proliferation of stemcell",并限定文章语言种类为English。共检索到45篇文献,对资料进行初审,纳入标准:①文章所述内容应与骨形态发生蛋白信号转导途径相关。②同一领域选择近期发表或在权威杂志上发表的文章。排除标准:①重复性研究。②Meta分析。文献评价:文献的来源主要是通过对骨形态发生蛋白信号转导途径方面内容进行汇总分析。所选用的31篇文献中,2篇为综述,其余均为临床或基础实验研究。资料综合:①骨形态发生蛋白信号属于激酶转导系统,可通过Smads或p38 MAPK通路传递信号,在转导过程中受多种细胞内外因素的调节。②骨形态发生蛋白信号强弱、时间以及下游信号通路均对早期胚胎干细胞的增殖和分化产生重要影响,可能与Wnts信号通路等多重级联交互作用有关。③骨形态发生蛋白信号可促进神经干细胞向神经元和神经胶质细胞分化,抑制胰脏祖细胞的分化。骨形态发生蛋白4通过抑制分化作用和阻止其前体细胞的增殖这两方面来调节毛细胞数量,还能促进眼胚胎细胞的增殖与凋亡。骨形态发生蛋白和Nodal信号能通过与膜受体竞争性结合调节中胚层祖细胞的发育、增殖与分化。结论:骨形态发生蛋白信号通路受细胞内外多种因素调控,能调控各种来源干细胞的分化与增殖,调节靶基因的转录。但其只是干细胞特性的调节因子,不是干细胞增殖与分化的标记物。目前,骨形态发生蛋白信号转导与整合作用的细胞学机制、信号转导作用的时间与空间位置等问题还有待进一步研究。