间充质干细胞向成骨细胞分化的信号通路

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1、细胞生物学杂志细胞生物学杂志ChineseJoumalofCellBiology2007,29:336-340http://www.cjcb.org间充质干细胞向成骨细胞分化的信号通路细胞生物学杂志曾芬芳黄河*(浙江大学医学院附属第一医院骨髓移植中心，杭州310003)摘要问充质千细胞具有向成骨细胞分化的潜能，可体外分离、培养和扩增，是骨组织工程细胞生物学杂志中理想的种子细胞。近年的研究表明间充质干细胞的成骨分化受到多种信号通路的调控，现就其中细胞生物学杂志研究较为深入的MAPK和Notch通路的情况作一简要综述。关键词间充质干细胞;成骨细胞分化;信

2、号通路细胞生物学杂志近几年，骨组织工程研究取得了巨大的进展。MAPK途径通过保守的三级酶促级联反应(MAPKKK与其他组织工程一样，骨组织工程必须具备三要素:种MAPKK-MAPK)激活转录因子，调节特;屯的基因表达子细胞、支架材料和生长分化因子。用间充质干细(图1)。目前在真核细胞中己确定有4条MAPK信细胞生物学杂志胞(mesenchymalstemcells,MSCs)作为种子细胞的号转导通路:即细胞外信号调节激酶(ERK)、c-Jun研究是该领域的热点之。MSCs属于成体干细胞N端激酶(JNK，又称SAPK)、p38和ERK5通路。近(som

3、aticstemcell时，具有干细胞的共性:即有自我更年研究表明ERK、p38和JNK通路参与了成骨细胞新及多向分化能力。在不同诱导条件下，能够向成细胞生物学杂志分化增殖的信号转导。骨细胞、成软骨细胞、成肌细胞、肌脏细胞、脂1.1ERK通路肪细胞及基质细胞等中胚层细胞分化[I]，同时MSCsERK信号通路是目前研究最为彻底的MAPK通细胞生物学杂志还可以向外胚层的神经元细胞和内胚层的肝卵圆细路，它是多数生长因子、细胞因子调控细胞增殖的胞分化[2J。因为MSCs具有成骨潜能、来源广泛、重要途径。其在信号转导方面有以下特点:(1)活化取材简便、体外培养

4、斐求条件不高、细胞增殖快、的ERK通过转位方式进入细胞核，激活其F游底物，细胞生物学杂志生长稳定、经多次传代成骨能力不减弱，以及由于细胞生物学杂志主要是一些编码核转录网子的早期反应基因表达，调MSCs属于未分化的干细胞、其细胞表型尚不成控细胞生长反应，导致次级反应基因的异常表达，影熟、自体或同种异体移植后排斥反应轻等，因此响细胞的功能。(2)ERK可将多个不同受体系统(如MSCs作为理想的骨组织工程种子细胞受到重视。G-蛋白偶联受体和蛋白酶氨酸激酶受体)介导的信号细胞生物学杂志然而目前对MSCs的研究多集中于其分化特性上，对加以整合，起着多种信号交汇

5、点或共同通路的作用。其分化机制的研究还不够充分。成骨细胞又称骨母细胞，常见于走仨长期的骨组织中，多MSCs向成骨细胞分化是个复杂的过程，涉及多聚集在新形成的骨质表面。它由骨内膜和骨外膜深细胞生物学杂志种信号通路的调控，近几年研究得较为深入的是促分层以及骨髓的骨祖细胞分化而成。在膜内成骨和软裂原活化蛋白激酶(mitogen-activatedproteinkinase,骨内成骨中，MSCs分化为成骨细胞，同时分泌胞外细胞生物学杂志MAPK)及Notch通路。基质(ECM)，随着ECM的钙化，成骨细胞被包埋在骨质中成为骨细胞。此过程中，ECM与细胞(主要

6、是成1MAPK通路骨前体细胞)的接触及相互作用是激发MAPK途径，细胞生物学杂志MAPK属丝氨酸/苏氨酸激酶，是一类分布于胞促使其进一步分化增殖及成熟的关键。细胞生物学杂志ECM与细胞浆中具有丝氨酸和酷氨酸双重磷酸化能力的蛋白激表面整合素受体(主要是α2ß，、α，ß，)结合，受体异源酶。MAPK信号通路是细胞外信号引起细胞核内反二聚化，并自身磷酸化，继而使藉着斑激酶(focalad•应的通路之一。其基本的信号转导通路为:细胞外信hesionkinase,FAK)磷酸化并活化，然后募集鸟核背号与膜上的受体结合后募集鸟核昔酸交换因子，使收稿日期2006-

7、10-24接受Ii期:2006-12-26GTP与GDP之间进行交换，从而启动MAPK链，MAPK浙江省科技)-]'重点科研项H资助(No.2003C23015)细胞生物学杂志转入核内，引发核内事件，从而引起生物效应[3J。*通讯作者。TellFax:0571-87236706,E-mai1:hehuangyu@126细胞生物学杂志com与世界接轨，用宝尔超纯水系统Tel:021-64040161www.baolor.com细胞生物学杂志细胞生物学杂志细胞生物学杂志细胞生物学杂志细胞生物学杂志细胞生物学杂志细胞生物学杂志细胞生物学杂志细胞生物学杂志细

8、胞生物学杂志曾芬芳等:间充质干细胞

9、句成骨细胞分化的信号通路337胞月莫细胞生物学杂志细胞生物学杂志细胞生物