肠道干细胞功能的调节作用机制及其营养干预

肠道干细胞是一类具有无限的或者永生的自我更新能力的细胞，在维持肠道的稳态和肠道疾病的发生中具有重要的作用。肠道干细胞受到Wnt信号通路、Notch信号通路、Ras/Raf/Mek/Erk信号通路和BMP信号通路的共同调控。在日粮中添加不同的营养物质对于肠道干细胞具有干预作用，从而影响肠道的健康与稳态。本文就肠道干细胞功能调节作用机制及其营养干预来展开综述，以期为肠道稳态的维持和肠道疾病的治疗提供一定的思路。 [关键词] 肠道干细胞|调节|营养干预     

Wnt/β-连环蛋白信号驱动小肠上皮更新和再生机制的研究进展北大核心CSCD

肠道干细胞是小肠上皮程序性更新的源泉,其为肠上皮功能细胞的产生提供动力,进而实现肠道的屏障功能、吸收功能、免疫功能和内分泌功能等。同时肠道损伤后修复,即上皮再生过程,也是源于肠道干细胞的驱动。Wnt/β-连环蛋白(β-catenin)信号通路是肠道干细胞命运决定的关键控制开关之一,能调节肠道干细胞的增殖和分化进程,维持肠道上皮细胞的有序结构和肠道内稳态。本文就Wnt/β-catenin信号在肠上皮更新和再生过程中的作用及调控机制作一综述,旨在为新型饲料添加剂的开发以及畜禽肠道健康管理提供依据。     

维生素D通过Wnt信号通路对肠道发育调控机制的研究进展

Wnt信号通路广泛存在于脊椎和无脊椎动物体内,对动物机体各组织器官发育,如肝脏、肾脏、肠道等起着至关重要的作用。维生素D是一组脂溶性类固醇衍生物,维生素D不直接作用于靶器官,而是通过与维生素D受体(VDR)结合从而发挥其生物学效应。近年来研究表明,VDR可以通过影响Wnt信号通路的传导进而影响肠道发育,本文就VDR对Wnt信号通路的影响、Wnt信号通路对肠道发育的调控机制等方面作一综述,以期为Wnt信号通路在肠道发育调控研究提供参考。     

糖原合成激酶抑制剂在胚胎干细胞自我更新中的作用

胚胎干细胞(embryonic stem cells,ES)是从早期囊胚内细胞团分离培养出来的能够不断维持自我更新和具有发育多能性的细胞。Wnt信号通路在维持胚胎干细胞的自我更新方面起着重要作用,糖原合成激酶 (glycogen synthase kinase-3,GSK-3)抑制剂可以激活Wnt信号通路,促进胚胎干细胞自我更新和增强细胞间连接。作者就GSK-3抑制剂在胚胎干细胞自我更新、细胞连接方面的作用及其作用机制进行简单综述。     

鹿茸MSCs软骨分化过程WNT信号基因的表达与分析

TGF-β信号是刺激骨形成重要的旁分泌信号通路,Wnt信号是细胞生长和分化的重要通路,为探究两信号通路对鹿茸间充质干细胞软骨分化的影响,实验利用10 ng/mL TGF-β1刺激鹿茸间充质干细胞软骨分化,利用定量PCR与Westernblot技术检测分化过程Wnt家族16个生长因子及通路关键基因DKK1和β-catenin的表达变化。结果表明:刺激后第7天细胞开始分泌软骨的表面标志物,软骨分化开始,至第21天骨分化开始;分化过程中检测到Wnt3、Wnt4和Wnt5A 3个Wnt家族生长因子的表达,且Wnt3与Wnt5A基因的表达趋势相近,即在刺激后的第21天达到最高;Wnt4基因表达从软骨与骨的形成阶段呈上调表达趋势,DKK1基因在软骨发育的关键时期即第21天高表达,而β-catenin作为信号通路的枢纽在该时间点呈下调表达。由此可见,Wnt信号通路对塔里木马鹿茸MSCs软骨分化起重要的调控作用,Wnt家族的Wnt3和Wnt5A基因对软骨分化有重要作用影响,而Wnt4基因对软骨骨化有重要影响。     

扁虫中Wnt信号通路的作用

高度保守的Wnt信号通路调控动物的生长发育、疾病、衰老和死亡等许多生命过程。笔者概述了扁虫(涡虫、绦虫和吸虫)中Wnt信号通路各成分的作用。涡虫中Wnt信号通路能准确指导再生,调节前后(AP)轴形成,维持肌肉细胞和干细胞中沿着AP轴的基因梯度表达,绦虫中Wnt信号通路参与节片的发育,在吸虫中学者们对wnt1、wnt2、wnt4和wnt5基因的功能进行过研究。最后浅谈目前扁虫中Wnt信号通路存在的问题及展望。     

Wnt/β-catenin信号通路参与毛囊发育及周期循环调控的研究进展

毛囊是动物皮肤重要的附属结构,具有复杂的形态变化和生理发育过程。毛囊的发育具有周期性循环特点,受到多方面要素的影响和调节。在遗传因素中,Wnt信号是毛囊生长的初始信号,参与形态发生及周期性循环的各个阶段,在毛囊基板发生、毛乳头功能发挥、毛囊周期性变化、毛囊干细胞增殖分化等过程发挥关键的调控作用。β-catenin是Wnt信号的分子开关,级联整合其他通路的信号,是Wnt信号转导途径中的核心环节。本文综述了Wnt/β-catenin信号通路调节毛囊发生发育的机制,为Wnt/β-catenin信号通路调控动物毛囊发生发育研究提供借鉴。     

调控毛囊发育的Wnt信号通路研究进展

毛囊周期性发育过程受多种分子及信号通路调控,Wnt信号通路就是其中之一。Wnt信号通路调控动物发育过程中的多个重要环节,包括细胞增殖、细胞迁移及细胞分化等,且在毛囊发育过程中发挥着重要的调控作用,这对动物毛皮质量的提高、人皮肤损伤的治疗及日益严重的脱发问题等提供更多的研究思路和实际应用价值。近年来,Wnt信号通路已成为信号通路研究中的热点之一。因此,论文就Wnt信号通路、毛囊发育及Wnt信号通路对毛囊发育的调控作用进行了综述,为广大科研人员的后续研究提供参考。     

激活Wnt/β-catenin信号通路抑制猪AMSCs向脂肪细胞分化

本研究以猪脂肪间充质干细胞(AMSCs)为材料,通过LiCl对AMSCs细胞中Wnt/β-catenin信号通路第二信使β-联蛋白(β-catenin)的稳定作用,探讨体外激活Wnt/β-catenin信号通路对猪AMSCs向脂肪细胞分化的作用及其初步机制。应用细胞免疫化学染色鉴定AMSCs细胞表面分子CD44和CD105的表达;油红O染色法检测AMSCs成脂分化潜能;采用半定量RT-PCR及Westernblot等技术分析Wnt/β-catenin通路各因子及脂肪细胞分化转录因子的表达。结果显示,猪AMSCs表达CD44和CD105,并具有多向分化潜能;25mmol·L-1的LiCl处理AMSCs后,细胞中β-catenin蛋白表达明显增强;激活Wnt/β-catenin信号通路后,猪AMSCs在成脂诱导剂作用下向脂肪细胞分化的数目减少、细胞内甘油三酯含量降低,脂肪细胞分化转录因子C/EBPα和PPARγ的表达受到抑制。以上结果表明,激活Wnt/β-catenin信号通路能明显抑制猪AMSCs向脂肪细胞分化,其抑制作用可能是通过下调脂肪细胞分化转录因子PPARγ和C/EBPα的表达来实现的。     

骨骼肌卫星细胞增殖与成肌分化过程中关键信号通路的作用

骨骼肌卫星细胞被认为是成体骨骼肌细胞成肌分化的唯一干细胞来源,一般处于静息状态。在受刺激后,骨骼肌卫星细胞可通过关键信号通路活化、增殖并分化成为肌细胞,从而参与骨骼肌的形成及损伤修复。信号通路普遍的介入了骨骼肌卫星细胞增殖与分化的过程。其中如Wnt和mTOR信号通路通过级联放大调节卫星细胞活动;Notch以及P38 MAPK信号通路被认为与卫星细胞静息状态关系密切;JAK/STAT信号通路能在不同阶段引起卫星细胞不同特异性反应。这些信号通路相互联系、共同作用,进而影响骨骼肌卫星细胞的生长发育及修复能力。本文拟从Wnt、Notch、P38 MAPK、mTOR、JAK/STAT等关键信号通路对骨骼肌卫星细胞增殖与分化作用的相关研究进展进行综述,为进一步研究骨骼肌形成及肌肉发育相关疾病分子机制奠定基础。     

WNT信号通路的研究进展

Wnt(wingless-type MMTV integration site family members)信号通路与细胞的发育分化密切相关,对正常和肿瘤细胞生长都至关重要,因其启动蛋白为Wnt蛋白而得名。本文综述了Wnt蛋白家族、Wnt信号通路、Wnt信号通路与疾病的关系以及WNT信号通路的研究进展,并对家族中一些成员的研究进行了展望。     

白藜芦醇对Nrf2、NF-κB和Wnt信号通路的调控及其在动物生产中的应用

白藜芦醇(resveratrol, RES)是一种天然的非黄酮类多酚化合物,广泛存在于多种植物组织中,如葡萄、虎杖和花生等,是植物抵御病原微生物入侵和维持自身稳态的重要物质,因此也被称作植物抗毒素。RES具有良好的抗氧化、抗炎和抗菌特性,在改善动物抗逆性、提高免疫能力和维持肠道健康等方面发挥重要作用。RES通过调控核因子E2相关因子2(nuclear factor E2-related factor 2,Nrf2)-Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-1(Kelch-like epichlorohydrin-related protein-1,keap1)促进畜禽体内Nrf2因子的表达,提高抗氧化因子表达和抗氧化酶活性,缓解氧化应激;通过核因子-κB (nuclear factor kappa-B,NF-κB)信号通路降低机体炎性因子表达水平,减少炎症反应。在动物肠道健康方面,RES可通过调控Wnt/β-连环蛋白(Wnt/β-catenin)信号通路促进肠道上皮细胞增殖分化,改善肠道黏膜屏障完整性,促进肠道微生物定植,进而改善肠道菌群结构。在动物生产中,RES作为饲料添加剂可提高动物的生长...     

JAK/STAT信号通路在肠黏膜再生及调节辅助性T细胞应答中的研究进展

肠道是机体内外环境的交汇点，易遭受各种有毒有害物质的刺激，导致上皮结构受损、功能紊乱和微生态失调，进而造成畜禽生长性能下降，经济效益降低。位于隐窝基底部的肠道干细胞（intestinal stem cell，ISCs）驱动的肠上皮细胞更新是维持上皮结构的动力所在，也是肠道损伤修复的必要途径。ISCs活性受微环境中各种分子信号的协同调控，而Janu激酶/信号转导与转录激活子（JAK/STAT）通路是多种细胞因子信号转导的共同途径。这些细胞因子可结合细胞膜上酪氨酸激酶相关受体，激活JAK，促进STAT磷酸化并入核，引起周期相关蛋白和抗凋亡蛋白等靶基因的转录，从而控制ISCs增殖、凋亡和分化命运，维持隐窝绒毛轴的有序结构。此外，ISCs周边的辅助型T细胞（Th细胞）通过分泌白细胞介素（interleukins，ILs）和干扰素（interferons，IFNs）与ISCs胞内的JAK/STAT信号通路串联，以实现肠细胞对损伤刺激做出快速应答，加速肠道干细胞分裂，促使肠上皮再生。作者重点阐述了JAK/STAT介导ISCs维持肠上皮结构与功能完整性以及Th细胞如何调节ISCs向功能细胞分化的作用机制，介绍了某些畜禽疾病发生时该信号通路的异常变化，并指出在下一步研究中可将肠道类器官等新兴研究模型纳入动物肠道发育和疾病诊断的研究和实践中。对JAK/STAT的精准调控，有望揭示隐窝-绒毛轴更新规律，为建立科学的营养调控技术方案、改善畜禽肠道及机体健康水平提供理论依据。     

Wnt5a介导Wnt/Ca2+通路对BCG诱导牛原代肺泡上皮细胞自噬的调控作用

旨在探讨体外分离培养牛肺泡上皮细胞（bovine alveolar epithelial cells,BAECs）的方法及Wnt5a对牛结核分枝杆菌卡介苗（bacille Calmette-Guérin,BCG）感染BAECs细胞自噬的调控机制。试验选用酶联合消化法和机械刮刷法分离细胞,差速贴壁法纯化BAECs,免疫荧光染色检测上皮细胞标志物角蛋白14（cytokeratin 14,CK14）和角蛋白5（cytokeratin 5,CK5）的表达;BCG感染BAECs,并用Box-5抑制Wnt5a的表达,Western blot和免疫荧光染色检测自噬相关蛋白及非经典Wnt信号通路相关蛋白的表达。结果表明,采用酶联合消化法和机械刮刷法能够成功分离纯度较高的BAECs,细胞经CK14和CK5鉴定为阳性;BCG感染BAECs促进Wnt5a表达,增加细胞自噬,Box-5预处理下调BCG诱导的细胞自噬相关蛋白LC3II、P62、Atg7及Atg5的表达,且抑制非经典Wnt/Ca²⁺信号通路相关蛋白Wnt5a、CaMKII及NFAT的表达。综上,试验成功建立BAECs分离培养方法,BCG感染增加BAECs内Wnt5a表达和细胞自噬,抑制Wnt5a下调BCG诱导的BAECs细胞自噬,且Wnt5a是通过非经典Wnt/Ca²⁺信号通路调控BCG诱导的BAECs细胞自噬。     

孕酮对奶牛子宫内膜上皮细胞Wnt/β-catenin信号通路关键蛋白表达的影响

为研究孕酮对奶牛子宫内膜上皮细胞Wnt/β-catenin信号通路关键蛋白表达的影响,本试验以原代奶牛子宫内膜上皮细胞为材料,添加不同浓度孕酮(0、1、3、5 ng/mL)对其培养,采用CCK-8法检测孕酮对细胞增殖的影响;免疫印迹法检测孕酮对Wnt/β-catenin信号通路关键蛋白表达的影响。结果表明:与对照组相比,添加1、3 ng/mL孕酮组奶牛子宫内膜上皮细胞增殖率提高(P>0.05),5 ng/mL孕酮组细胞增殖率降低(P>0.05);与对照组相比,1 ng/mL和3 ng/mL孕酮组Wnt/β-catenin信号通路关键蛋白β-catenin、cyclin D1和c-Myc的表达水平均升高(P<0.01),而5 ng/mL孕酮则抑制了β-catenin的表达(P<0.05),且cyclin D1和c-Myc蛋白表达较3ng/mL孕酮组有下降趋势(P>0.05)。综上,高浓度孕酮抑制了体外培养的原代奶牛子宫内膜上皮细胞Wnt/β-catenin信号通路的激活和表达,提示该信号通路参与了奶牛产后子宫复旧延迟进程,为进一步研究奶牛子宫内膜的发病机制提供思路。     

LiCl激活经典Wnt信号通路诱导猪骨骼肌卫星细胞向慢肌分化

Wnt/β-catenin信号通路参与调控细胞的增殖及分化,决定细胞的命运。LiCl通过抑制GSK-3β(glycogen synthetase kinase-3β)稳定细胞内β-catenin的表达。为研究Wnt/β-catenin信号通路在哺乳动物骨骼肌卫星细胞成肌分化过程中的作用。以原代培养猪骨骼肌卫星细胞为实验材料,将其培养在含有1%CEE和20%胎牛血清的GMEM培养液中,再用15 mmol/L LiCl诱导分化,并采用免疫荧光染色和Western blotting等方法检测经典Wnt信号通路中相关因子及成肌分化过程中细胞的蛋白表达。结果表明:LiCl处理猪骨骼肌卫星细胞后促进分化,p-GSK-3β、β-catenin、myosin及慢肌蛋白增加,p-β-catenin、GSK-3β及快肌蛋白减少,并且核内源性β-catenin增多。结果提示,激活Wnt/β-catenin信号通路促进骨骼肌卫星细胞成肌分化,并且诱导其向慢肌分化。     

Wnt信号通路及其在动物生长发育过程中的作用

Wnt途径是重要的细胞信号转导途径,该途径参与了从胚胎到成体的一系列控制胚胎早期的发育、决定细胞分化、细胞增殖及生长的调控,异常表达或激活该途径会导致各种疾病甚至肿瘤发生。本文重点阐述了Wnt信号通路在胚胎发育、细胞分化及其在肿瘤发生过程中的作用,同时揭示深入研究Wnt信号通路,设计出阻断Wnt通路的物质,可为将来肿瘤的治疗开辟一条新的途径。     

Wnt信号通路在牛胎盘发育过程中的功能研究进展

胎盘是哺乳动物在妊娠期间胎儿和母体之间的联系枢纽,因此,胎盘发育是否正常在妊娠中起着关键的作用。Wnt信号通路在胚胎发育和胎盘形成的过程中有着重要的作用,作者通过回顾几条已经研究较为清楚的Wnt信号通路和牛早期胚胎和胎盘的形成过程,介绍了Wnt信号通路的组成部分在体细胞核移植（somatic cell nuclear transfer,SCNT）牛和正常人工授精的牛的胚胎早期表达,提出了DKK-1和Fzd4的表达对于早期胎盘形成和发育有特殊的作用。此外,抑制MAP2K和GSK3信号可以激活Wnt信号通路,增加内细胞团和滋养层细胞的数量,加速囊胚的发育。SCNT牛和正常人工授精的牛早期胎盘中E-cadherin和β-catenin蛋白的磷酸化程度相似,所以对于Wnt信号通路在牛胎盘的早期形成和发育中的作用还需进一步的了解和研究。     

Research Progress on the Function of Wnt Signaling Pathway in the Development of Bovine Placenta

Placenta is the link between the fetus and the maternal body during pregnancy.Therefore, the pregnancy outcome of the key was related by the normal development of the placenta.Wnt signaling pathway plays an important role in the development of embryo and placenta formation, several Wnt pathways which have been clear study and the formation process of early embryo and placenta in cattle are reviewed in this article,the early expression of the Wnt pathway components in the somatic cell nuclear transfer (SCNT) cattle and normal insemination of bovine embryos is introduced. The expression of DKK-1 and Fzd4 have a special role in the formation and development of early placenta, but its molecular mechanism is not clear. In addition, the Wnt signaling pathway is activated by inhibiting the MAP2K and GSK3, led to the inner cell mass and trophoblast cell number increased and blastocyst development speed. But it is similar to the extent of phosphorylation of E-cadherin and beta-catenin protein in the early placenta of cows with SCNT and normal insemination, therefore, the role of Wnt signaling pathway in the early formation and development of bovine placenta should be further understood and studied.