間充質(zhì)干細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化的信號(hào)通路

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1、細(xì)胞生物學(xué)雜志細(xì)胞生物學(xué)雜志ChineseJoumalofCellBiology2007,29:336-340http://www.cjcb.org間充質(zhì)干細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化的信號(hào)通路細(xì)胞生物學(xué)雜志曾芬芳黃河*(浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院骨髓移植中心，杭州310003)摘要問充質(zhì)千細(xì)胞具有向成骨細(xì)胞分化的潛能，可體外分離、培養(yǎng)和擴(kuò)增，是骨組織工程細(xì)胞生物學(xué)雜志中理想的種子細(xì)胞。近年的研究表明間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨分化受到多種信號(hào)通路的調(diào)控，現(xiàn)就其中細(xì)胞生物學(xué)雜志研究較為深入的MAPK和Notch通路的情況作一簡要綜述。關(guān)鍵詞間充質(zhì)干細(xì)胞;成骨細(xì)胞分化;信

2、號(hào)通路細(xì)胞生物學(xué)雜志近幾年，骨組織工程研究取得了巨大的進(jìn)展。MAPK途徑通過保守的三級(jí)酶促級(jí)聯(lián)反應(yīng)(MAPKKK與其他組織工程一樣，骨組織工程必須具備三要素:種MAPKK-MAPK)激活轉(zhuǎn)錄因子，調(diào)節(jié)特;屯的基因表達(dá)子細(xì)胞、支架材料和生長分化因子。用間充質(zhì)干細(xì)(圖1)。目前在真核細(xì)胞中己確定有4條MAPK信細(xì)胞生物學(xué)雜志胞(mesenchymalstemcells,MSCs)作為種子細(xì)胞的號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路:即細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(ERK)、c-Jun研究是該領(lǐng)域的熱點(diǎn)之。MSCs屬于成體干細(xì)胞N端激酶(JNK，又稱SAPK)、p38和ERK5通路。近(som

3、aticstemcell時(shí)，具有干細(xì)胞的共性:即有自我更年研究表明ERK、p38和JNK通路參與了成骨細(xì)胞新及多向分化能力。在不同誘導(dǎo)條件下，能夠向成細(xì)胞生物學(xué)雜志分化增殖的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。骨細(xì)胞、成軟骨細(xì)胞、成肌細(xì)胞、肌臟細(xì)胞、脂1.1ERK通路肪細(xì)胞及基質(zhì)細(xì)胞等中胚層細(xì)胞分化[I]，同時(shí)MSCsERK信號(hào)通路是目前研究最為徹底的MAPK通細(xì)胞生物學(xué)雜志還可以向外胚層的神經(jīng)元細(xì)胞和內(nèi)胚層的肝卵圓細(xì)路，它是多數(shù)生長因子、細(xì)胞因子調(diào)控細(xì)胞增殖的胞分化[2J。因?yàn)镸SCs具有成骨潛能、來源廣泛、重要途徑。其在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)方面有以下特點(diǎn):(1)活化取材簡便、體外培養(yǎng)

4、斐求條件不高、細(xì)胞增殖快、的ERK通過轉(zhuǎn)位方式進(jìn)入細(xì)胞核，激活其F游底物，細(xì)胞生物學(xué)雜志生長穩(wěn)定、經(jīng)多次傳代成骨能力不減弱，以及由于細(xì)胞生物學(xué)雜志主要是一些編碼核轉(zhuǎn)錄網(wǎng)子的早期反應(yīng)基因表達(dá)，調(diào)MSCs屬于未分化的干細(xì)胞、其細(xì)胞表型尚不成控細(xì)胞生長反應(yīng)，導(dǎo)致次級(jí)反應(yīng)基因的異常表達(dá)，影熟、自體或同種異體移植后排斥反應(yīng)輕等，因此響細(xì)胞的功能。(2)ERK可將多個(gè)不同受體系統(tǒng)(如MSCs作為理想的骨組織工程種子細(xì)胞受到重視。G-蛋白偶聯(lián)受體和蛋白酶氨酸激酶受體)介導(dǎo)的信號(hào)細(xì)胞生物學(xué)雜志然而目前對(duì)MSCs的研究多集中于其分化特性上，對(duì)加以整合，起著多種信號(hào)交匯

5、點(diǎn)或共同通路的作用。其分化機(jī)制的研究還不夠充分。成骨細(xì)胞又稱骨母細(xì)胞，常見于走仨長期的骨組織中，多MSCs向成骨細(xì)胞分化是個(gè)復(fù)雜的過程，涉及多聚集在新形成的骨質(zhì)表面。它由骨內(nèi)膜和骨外膜深細(xì)胞生物學(xué)雜志種信號(hào)通路的調(diào)控，近幾年研究得較為深入的是促分層以及骨髓的骨祖細(xì)胞分化而成。在膜內(nèi)成骨和軟裂原活化蛋白激酶(mitogen-activatedproteinkinase,骨內(nèi)成骨中，MSCs分化為成骨細(xì)胞，同時(shí)分泌胞外細(xì)胞生物學(xué)雜志MAPK)及Notch通路?；|(zhì)(ECM)，隨著ECM的鈣化，成骨細(xì)胞被包埋在骨質(zhì)中成為骨細(xì)胞。此過程中，ECM與細(xì)胞(主要

6、是成1MAPK通路骨前體細(xì)胞)的接觸及相互作用是激發(fā)MAPK途徑，細(xì)胞生物學(xué)雜志MAPK屬絲氨酸/蘇氨酸激酶，是一類分布于胞促使其進(jìn)一步分化增殖及成熟的關(guān)鍵。細(xì)胞生物學(xué)雜志ECM與細(xì)胞漿中具有絲氨酸和酷氨酸雙重磷酸化能力的蛋白激表面整合素受體(主要是α2?，、α，?，)結(jié)合，受體異源酶。MAPK信號(hào)通路是細(xì)胞外信號(hào)引起細(xì)胞核內(nèi)反二聚化，并自身磷酸化，繼而使藉著斑激酶(focalad?應(yīng)的通路之一。其基本的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路為:細(xì)胞外信hesionkinase,FAK)磷酸化并活化，然后募集鳥核背號(hào)與膜上的受體結(jié)合后募集鳥核昔酸交換因子，使收稿日期2006-

7、10-24接受Ii期:2006-12-26GTP與GDP之間進(jìn)行交換，從而啟動(dòng)MAPK鏈，MAPK浙江省科技)-]'重點(diǎn)科研項(xiàng)H資助(No.2003C23015)細(xì)胞生物學(xué)雜志轉(zhuǎn)入核內(nèi)，引發(fā)核內(nèi)事件，從而引起生物效應(yīng)[3J。*通訊作者。TellFax:0571-87236706,E-mai1:hehuangyu@126細(xì)胞生物學(xué)雜志com與世界接軌，用寶爾超純水系統(tǒng)Tel:021-64040161www.baolor.com細(xì)胞生物學(xué)雜志細(xì)胞生物學(xué)雜志細(xì)胞生物學(xué)雜志細(xì)胞生物學(xué)雜志細(xì)胞生物學(xué)雜志細(xì)胞生物學(xué)雜志細(xì)胞生物學(xué)雜志細(xì)胞生物學(xué)雜志細(xì)胞生物學(xué)雜志細(xì)

8、胞生物學(xué)雜志曾芬芳等:間充質(zhì)干細(xì)胞

9、句成骨細(xì)胞分化的信號(hào)通路337胞月莫細(xì)胞生物學(xué)雜志細(xì)胞生物學(xué)雜志細(xì)胞生物