非经典Wnt信号在骨稳态中的作用

Wnt信号通路是由经典及非经典两类通路组成的一个复杂的蛋白网络,其在骨代谢疾病和肿瘤疾病等研究中至关重要.对于骨代谢疾病早期报道多集中于经典信号通路,但随着研究的不断深入,非经典Wnt信号通路在调控骨稳态(骨形成和骨吸收)中的作用日益受到关注.本文对非经典Wnt配体及其在骨稳态中的作用进行阐述,了解非经典Wnt信号的靶向调控为治疗骨质疏松症等骨稳态失衡相关疾病提供潜在研究方法及新的靶点.

非经典Wnt信号通路在2型糖尿病大鼠非酒精性脂肪性肝炎发生与发展中的作用

探讨非经典Wnt信号通路在2型糖尿病大鼠非酒精幽旨肪性肝炎（NASH）发生与发展中的作用。方法将雄性SD大鼠24只随机等分为对照组和模型组。对照组喂以基础饲料，模型组喂以高糖高脂饲料。4周后，模型组注射链脲佐菌素（30mg／kg）诱导2型糖尿病（T2DM）。各组继续对应饲料喂养至12周，模型组成功造模为T2DM-NASH模型。取血清及肝脏组织。检测血清葡萄糖、ALT、ASR水平;苏木素-伊红及油红O染色观察肝脏病理改变;免疫组织化学、Western blot检测肝脏Wnt5a、NF-1cB P65蛋白的表达；实时PCR定量检测肝脏Wnt5a mRNA、NF-KBp65 mRNA的表达，分别与对照组比较。数据以均数士标准差（x±s）表示，采用t检验和直线相关与回归分析进行统计学分析。结果对照组和T2DM-NASH组中，血清葡萄糖分别为（6．25±1．28）mmol／L和（31．21±0．86）mmol／L，t=-36．204；血清ALT分别为（31．00±3．69）U／L和（301．50±8．62）U／L，f=-99．94;血清AST分别为（77．58±1．83）U／L和（344．75±1．82）U/L，t=-358．85，P值均〈0．01。苏木素-伊红及油红O染色显示肝细胞脂肪变性及肝组织炎症。免疫组织化学结果显示对照组和T2DM-NASH组的WntSa表达量（积分吸光度）分别为1．15FA士577．45和4．04E5士2．42FA，f=-56．24;NF-kB p65表达量（积分吸光度）分别为1．28FA±1．59E3和4．21E5±1．68E4，t=-83．895，P值均〈0．01。Westeem blot结果显示T2DM-NASH组WntSa蛋白相对表达量和对照组相比为4．21±0．34比1．00±0．25，t=17．030;T2DM—NASH组NF—KB P65蛋白相对表达量和对照组相比为4．93±0．76比1．00±0．13，f=11．438，P值均〈0．01。实时定量PCR结果显示T2DM-NASH组Wnt5a mRNA相对表达量和对照组相比为9．53±0．64比1．04±0．35，f=20．165，P〈0．011;T2DM-NASH组NF-KBp65 mRNA表达量和对照组相比为0．60±0．13比0．74±0．10，t=-1．802，P=0．125。相关性分析结果表明T2DM-NASH组肝组织WntSa蛋白表达水平分别与血清ALT、AST水平存在正相关性（r=0．64，P〈0．05；r=0．59，P〈0．05）。肝组织WntSa与NF-1cBp65蛋白表达存在正相关性（r=0．58，p〈0．05）。结论Wnt5a可能通过激活NF-kB介导炎症反应参与到T2DM合并NASH的发生与发展。

非经典Wnt信号通路在骨发育和骨代谢中的作用

非经典Wnt信号通路主要包括Wnt-平面细胞极性通路（Wnt-PCP pathway）和Wnt-钙离子通路（Wnt-Ca2＋ pathway）.非经典Wnt信号通路在骨发育和骨代谢中的作用广泛,可以调控骨髓间充质干细胞（BMSCs）的生长发育;调节膜内成骨、软骨内成骨和肢体形态发育;调控骨吸收和骨形成;并与一些病理性代谢密切相关.本文拟对其作用、特点和研究现状作一综述.

炎症微环境作用下非经典Wnt/Ca^(2+)信号通路对牙周膜干细胞成骨分化的影响

目的:探讨非经典Wnt钙离子信号通路在慢性牙周炎组织来源的牙周膜干细胞中的表达及其对炎症微环境作用下牙周膜干细胞成骨分化能力的影响。方法:收集解放军总医院口腔科因治疗需要拔除的无龋前磨牙、第三磨牙及慢性牙周炎牙齿,培养正常及炎症微环境下的牙周膜干细胞(H-PDLSCs,P-PDLSCs)。成骨诱导3d后采用免疫荧光检测CaMKII在细胞内的表达。H-PDLSCs,P-PDLSCs成骨诱导7d后实时定量PCR检测CaMKII、NLK和Runx2 mRNA表达水平,同时采用Western blot检测两种细胞成骨诱导7d后Runx2、ALP、CaMKII、和NLK的表达。结果:免疫荧光结果显示在H-PDLSCs及P-PDLSCs的对照组中CaMKII均有弱阳性表达,成骨诱导3d后两组细胞中CaMKII的表达增强。实时定量PCR结果显示常规培养条件下CaMKII、Runx 2在H-PDLSCs与P-PDLSCs中的表达不存在显著性差异,当成骨诱导后其在两组中的表达量显著增高,但H-PDLSCs组显著高于P-PDLSCs组。P-PDLSCs中NLK的表达水平显著高于H-PDLSCs,成骨诱导后两种组织来源细胞中NLK mRNA的表达水平均有显著性升高但H-PDLSCs组显著高于P-PDLSCs组。非经典信号通路的关键蛋白CaMKII、NLK在成骨诱导7d后其表达水平升高,成骨关键蛋白Runx2及ALP的表达趋势与之一致,但P-PDLSCs低于H-PDLSCs。结论:在慢性炎症微环境中非经典Wnt信号通路参与牙周膜干细胞的成骨分化,Wnt/Ca2+通路中CaMKII、NLK蛋白与干细胞成骨分化正相关。

Zic3通过非经典Wnt和VEGF信号轴调控斑马鱼胚胎脑血管发育的分子机制

目的探究锌指转录因子3(zic3)基因对斑马鱼早期脑血管发育的影响及其机制。方法利用CRISPR/Cas9技术获得zic3基因突变体,以野生型斑马鱼(AB品系)为对照,统计各个基因型72 hpf(hour post fertilization)胚胎脑出血比例。利用血管标记转基因鱼AB(Tg flk1∶gfp)与zic3突变体杂交,将得到的zic3^(+/-)(Tg flk1∶gfp)进行自交得到同窝对照,使用激光共聚焦显微镜观察72 hpf胚胎血管发育表型(n=30),利用RT-PCR检测相关基因表达。结果成功获得了zic3纯合突变体并经基因测序验证。与对照组相比,zic3纯合突变体存在明显的出血表型,且质膜膜泡关联蛋白(plasmalemma vesicle associated protein,Plvap)基因与zic2基因的表达量明显升高(P<0.05),但杂合突变体未观察到此表型。在杂合突变体中,后脑血管发育出现明显抑制,血管数量相比野生型降低60%(P<0.05),存在明显发育缺陷。同时非经典Wnt信号通路基因(wnt5a、wnt7ba、wnt9b)以及血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)通路基因(kdrl、vegfab、ephrlnB2)表达量均明显上升(P<0.05)。结论在斑马鱼中zic3功能可被zic2进行代偿,zic3通过抑制plvap的表达降低胚胎脑血管通透性,通过抑制非经典Wnt信号和VEGF信号通路调控胚胎脑血管发育。

雌激素微环境下非经典Wnt/Ca^(2+)信号通路调控人牙周膜干细胞成骨分化的研究

目的:探讨雌激素作用下非经典Wnt/Ca^(2+)信号通路对人牙周膜干细胞(human periodontal ligament stem cells hPDLSCs)成骨分化的调控。方法:将第3代hPDLSCs分为空白组、对照组、雌激素组、抑制剂组,成骨诱导7d检测ALP活性,Real-time PCR检测各组Wnt信号通路基因及成骨基因表达水平。结果:ALP检测结果示对照组较空白组ALP活性增加(P<0.05),雌激素组和抑制剂组较对照组ALP活性增加(P<0.05),但雌激素组和抑制剂组ALP活性差异无统计学意义(P>0.05)。Real-time PCR检测结果显示对照组较空白组Wnt信号通路基因β-catenin、CaMKⅡ、NLK及成骨基因RUNX2、OCN表达增加(P<0.05),雌激素组和抑制剂组较对照组Wnt信号通路基因β-catenin、CaMKⅡ、NLK及成骨基因RUNX2、OCN表达增加(P<0.05);抑制剂组较雌激素组β-catenin表达下降(P<0.05),而CaMKⅡ、NLK表达增加(P<0.05),但两组成骨基因RUNX2、OCN表达差异无统计学意义(P>0.05)。结论:雌激素可能通过增强非经典Wnt/Ca^(2+)信号通路的活化促进hPDLSCs的成骨分化。

不同微结构磷酸三钙材料对Wnt非经典信号通路相关标志物蛋白的表达影响

背景:骨诱导的发生机制目前还不明确,骨诱导过程中支架材料微结构通过调控相关骨向分化信号通路从而发挥关键性作用。目的:探讨不同微结构磷酸三钙材料对MG63细胞中Wnt非经典信号通路相关标志物表达水平的影响。方法:利用H2O2发泡及控制烧结温度合成具有不同微结构的磷酸三钙材料(TCP-compact,TCP-middle,TCP-big),通过压汞实验、扫描电镜扫描确证材料微结构;同时将已确证的3组具有不同微结构磷酸三钙材料与MG63细胞共培养,检测Wnt非经典信号通路的标志物(Wnt5a,FZD1,ROR2,DKK1)的表达。结果与结论:与具有微孔结构材料共培养的细胞中Wnt5a,FZD1,ROR2,DKK1表达水平显著提高(P<0.05),不同孔径的材料之间Wnt5a,ROR2,DKK1表达存在差异(P<0.05);在共培养末期材料组之间4组标记物表达无显著差异(P>0.05)。材料微结构影响Wnt非经典信号通路的表达水平,其相关标志蛋白表达水平的差异为材料微孔结构所调控,在一定范围内材料孔径越大Wnt非经典信号通路被明显促进。

间充质干细胞向成骨细胞分化中的Wnt信号通路

背景:研究表明Wnt信号通路在间充质干细胞向成骨分化中具有重要作用。目的:归纳总结Wnt信号通路的机制、调控以及其参与间充质干细胞成骨分化的作用。方法:应用计算机检索Pubmed和CNKI数据库中1998年9月至2013年3月相关文献,在标题和摘要中以"Wnt,间充质干细胞,Wnt信号通路,成骨细胞分化,经典Wnt信号传导通路,非经典Wnt信号传导通路"或"Wnt,Mesenchymal stem cells,Wnt signaling pathways,osteoblastic differentiation,canonical Wnt signaling,non-canonical Wnt signaling"为检索关键词进行检索。最后选择31篇符合标准的文献进行综述。结果与结论:Wnt信号传导通路在间充质干细胞向成骨细胞中充当着关键的角色,包括经典Wnt信号、非经典Wnt信号以及其内部多种因子都参与间充质干细胞增殖和分化的调控。经典Wnt信号传导通路与非经典Wnt信号传导通路能联合调控人间充质干细胞的多向性分化,其中Wnt信号传导通路在参与在间充质干细胞向成骨分化的过程中,Wnt11,FZD6,sFRP2,sFRP3和Ror2等因子的表达升高,而Wnt9a和FZD7的表达下降。但Wnt信号的各因子如何相互影响,如何利用Wnt信号的机制促使间充质干细胞更快、更准确地分化值得更进一步探讨与研究。

Wnt信号通路分子调控细胞迁移的研究进展

Wnt信号通路决定着生物很多重要的生命环节，包括细胞迁移，细胞极化，神经形成以及胚胎发育过程中器官的发生。细胞迁移是所有生物所必须的。对于多细胞生物，从胚胎发育之初，胚胎的形态形成就依赖大量细胞的正确迁移。在这篇综述中，我们主要概括了Wnt信号通路以及Wnt信号通路控制细胞迁移的一些研究进展。

Wnt信号途径的分子机制

Wnt信号途径调节控制着许多生命过程,也与肿瘤发生密切相关,在目前已知的癌症中,有十几种高发性癌变源于Wnt信号转导途径的失调。根据Wnt蛋白转导信号的方式,人们又将Wnt信号转导途径分为经典Wnt信号途径和非经典的Wnt信号途径,Wnt途径信号转导的主要特点是基于蛋白质相互作用对转导中心分子的细胞定位、修饰/去修饰、以及对蛋白质稳定性进行调节等。

Wnt信号通路调控免疫应答的研究进展

Wnt蛋白是一类分泌型糖蛋白,通过自分泌或旁分泌发挥作用,是一组调控胚胎形成期间细胞间信号传导、高度保守的分泌型信号分子。Wnt信号通路分为β-catenin依赖的经典信号通路以及非经典信号通路,广泛参与细胞的增殖、迁移和分化等过程。值得关注的是,Wnt信号通路调控巨噬细胞、T细胞、B细胞等多种免疫细胞的分化与发育,并通过多种机制调控免疫应答过程。此外,Wnt信号通路对肝星状细胞、内皮细胞等具有免疫特性细胞的生物学功能也发挥调控作用。本文对Wnt信号通路调控免疫应答的研究进展作一综述。

Wnt4、Wnt7a在不同程度脊髓损伤小鼠中的差异表达

【目的】观察非经典Wnt信号通路相关基因、平面细胞极性(PCP)相关基因在不同程度脊髓损伤(SCI)后的表达变化。【方法】采用LISA脊髓撞击器构建小鼠脊髓损伤模型,实验分为SCI0.65组(损伤深度为0.65mm)、SCI0.45组(损伤深度为0.45mm)和Sham组(假手术);通过BMS评分和CatWalk9.0步态分析系统测试小鼠术后运动功能;应用VonFrey纤毛和冷热板检测小鼠术后神经病理性疼痛;利用Real-timePCR法检测小鼠脊髓损伤节段和腰4腰5(L4-5)节段非经典Wnt信号通路相关基因和PCP相关基因的表达变化。【结果】①在损伤后第7、10、25、42天,SCI0.65组BMS评分明显低于SCI0.45组(P<0.05);CatWalk9.0步态分析结果表明SCI后损伤组小鼠四肢协调率低于Sham组(P<0.01)。②脊髓损伤后第28天损伤组小鼠均出现机械性痛觉超敏并且持续至42d,且损伤程度越重,机械性痛阈值越低(P<0.001);脊髓损伤后小鼠冷热痛异常,但是与损伤程度无关。③脊髓损伤造模后42d,SCI0.45组和Sham组小鼠脊髓组织中Wnt4与Wnt7a表达无显著变化,SCI0.65组Wnt4表达上调、Wnt7a表达下调(P<0.05)。【结论】①小鼠SCI后产生神经病理性疼痛。不同程度的脊髓损伤对机械痛表现出不同的敏感性。②Wnt4和Wnt7a的表达变化提示它们可能在脊髓损伤后运动神经回路的可塑性中起重要作用。

Wnt5a调控牙源性干细胞作用研究进展

Wnt5a是非经典Wnt蛋白中具有代表性的蛋白,其介导的非经典Wnt信号具有调控细胞增殖、分化、迁移和极化的作用。近年来研究发现,Wnt5a及其介导的信号通路在调控牙源性干细胞方面起重要作用,其机制成为牙组织工程学研究热点,也为牙再生提供了新的思路。以下仅对Wnt5a及其介导的信号通路在牙源性干细胞方面的研究进展做一综述。

脂肪细胞因子Sfrp5的研究进展

分泌型卷曲相关蛋白5（Sfrp5）是分泌型卷曲相关蛋白家族（Sfrps）的一员，作为Wnt信号通路的抑制剂，可通过调控Wnt信号转导通路参与胚胎发育、细胞增殖及肿瘤生成等过程。最近研究表明Sfrp5是一种脂肪细胞因子，前体脂肪细胞分化成熟过程中被强烈诱导表达；其也可通过阻断脂肪组织Wnt信号通路，促进脂肪细胞分化，增加饮食诱导的肥胖。Sfrp5表达水平与肥胖和糖尿病相关，通过减弱非经典Wnt信号转导通路而减轻机体胰岛素抵抗。深入研究Sfrp5的生物学功能，将为治疗肥胖及相关代谢性疾病提供新的机会。