信号通路

Hippo信号通路是近年来在果蝇中研究发现的一个高度保守的生长控制信号通路，其对器官大小及细胞增殖和凋亡都具有关键的调节作用。该通路由多种抑癌基因及一种候选癌基因组成，此通路的失活或者异常表达在动物实验中参与多种疾病的发生。Hippo通路的生物学效应有：调控器官体积，保持细胞增殖凋亡平衡，维持内环境稳定；参与细胞接触性抑制的调节，在细胞培养中，正常细胞因接触性抑制在培养集中呈单层的生长，而某些肿瘤细胞因接触性抑制丧失而相互堆积或呈锚定而非依赖性生长；Hippo通路的失活参与肿瘤的发生：Hpo，Sav，Wts，Mats的失活或YAP的过度表达存在于多种肿瘤中，如肝癌、胃癌、结肠癌、前列腺癌、卵巢癌等。1995年，Hippo信号通路的第一个成员Wts在果蝇中被发现，其编码的一个Dbf-2相关的核家族蛋白激酶，Wts的突变导致组织过度生长，直到2002年，Hippo信号通路的另外几个成员也被发现，包括Salvador（Sav）、Hippo和Mats。Hippo信号通路由核心成分、上游及下游成分组成。核心成分：Lats1和Lats2是Dbf2相关的核蛋白激酶家族成员，其与果蝇中的Wts属于同源物。上游成分：目前已知的几个成员可以作为Hippo和Wts的上游成分，非典型的钙黏蛋白Fat作为一种感受器并参与Hippo信号通路的调节，Fat信号的转导包括一种非传统的肌球蛋白Dachs，Discs激酶的过度生长，包括一个FERM结构域的衔接蛋白Expanded（Ex），Ex位于顶端区域，并和另一个位于顶端区域包括FERM结构域的蛋白Merlin协调。KIBRA是一个WW结构域蛋白，调节Hippo信号通路的活动。下游成分，参与Hippo信号通路的下游基因相对较少，已明确在果蝇中属于几个下游基因作为Yki的目的基因在器官生长方面发挥重要作用，包括miRNA，CyclinB和CyclinE，E2F1，还有凋亡基因Apotposis-1.。人YAP基因与Yki属于同源物，已在一些肿瘤中做为癌基因呗发现，最近研究显示，YAP在哺乳动物的Hippo信号通路中最为最原始的效应器。Hippo信号通路并不是单一地发挥作用，该条通路的相互作用关系有待进一步深入研究。目前已发现，Hippo信号通路参与了多种人类肿瘤的发生，对它所参与的疾病机制的研究有待深入，从而靶向研究相关的治疗措施。Novus公司提供大量高质量的针对Hippo信号通路蛋白的抗体，包括核心成分Last1和Last2、上游成分FAT、DACH、KIBRA、Merlin，下游成分YAP等，帮助您更方便的进行Hippo信号通路研究。欢迎使用Novus Explorer查找Hippo通路有关的基因、疾病及参考文献，请点击： http://www.novusbio.com/explorer?start_mode=prefilled&entity_name=Hippo%20Signaling%20Cascade&entity_type=pathway蛋白名称 目录号 交叉反应性 应用 FAT1 NBP1-84565 Hu IHC-P, IHC FAT4 NBP1-78381 Hu, Mu ICC/IF, IHC-P, IHC DACH1 NBP1-85320 Hu ICC/IF, IHC, IHC-P DACH2 NBP1-89476 Hu ICC/IF, IHC, IHC-P KIBRA NBP1-92052 Hu WB, ICC/IF, IHC, IHC-P KIBRA NBP1-92053 Hu IHC, IHC-P Merlin NBP1-87757 Hu WB, ICC/IF, IHC, IHC-P Merlin NBP1-33531 Hu, Mu, Rt WB, IHC, IHC-P MST1 24480002 Hu WB, ELISA, IHC, IHC-P, IP MST1 NBP1-85330 Hu WB, IHC, IHC-P MST2 NBP1-48017 Hu, Ca, Mk WB, IHC, IHC-P SAV1 H00060485-M02 Hu WB, ELISA, ICC/IF, IP, S-ELISA LATS1 NBP1-62088 Hu, Mu ELISA, IHC, IHC-P LATS2 NB200-199 Hu, Mu WB, IP, PLA YAP1 NB110-58358 Hu, Mu WB, ICC/IF, IHC, IHC-P, IP SAV1 NBP2-13282 Hu WB, IHC, IHC-P TAZ NB110-58359 Hu, Mu, Rt WB, ICC/IF, IP TAZ NBP1-85067 Hu, Mu WB, ICC/IF, IHC, IHC-P TAZ NBP2-01114 Hu WB, FLOW, ICC/IF TAZ NBP1-88511 Hu WB, ICC/IF, IHC, IHC-P 14-3-3 gamma NB100-407 Hu, Mu, Rt, Bv, Ch, Ze WB, ICC/IF RUNX2 NBP1-77461 Hu, Mu ICC/IF, IHC, IHC-P TEAD3 NBP1-83949 Hu ICC/IF, IHC, IHC-P DACH1 NBP1-00136 Hu WB, PEP-ELISA DACH2 NBP1-80001 Hu, Mu, Ca, Ch, Xp, Ze WB DCHS1 NBP2-13901 Hu IHC, IHC-P FAT1 NB100-2693 Dr WB, ELISA, ICC/IF FAT3 NBP1-90642 Hu IHC, IHC-P FRMD6 NBP1-90725 Hu, Mu WB, ICC/IF, IHC, IHC-P LATS1 NBP1-58271 Hu, Mu, Rt WBNote: Hu-Human Mu-Mouse Rt-Rat Bv-Bovine Ch-Chicken Xp-Xenopus Ze-Zebrafish参考文献：1.Buttitta LA, Edgar BA. How size is controlled: from Hippos to Yorkies. Nat Cell Biol. 2007 Nov 9(11):1225-7. [PMID: 17975546]2.Zeng Q, Hong W. The emerging role of the hippo pathwayin cell contact inhibition, organ size control, and cancer development in mammals. Cancer Cell. 2008 Mar 13(3):188-92. [PMID: 18328423]3.Badouel C, Garg A, McNeill H. Herding Hippos: regulating growth in flies and man. Curr Opin Cell Biol. 2009 Dec 21(6):837-43. [PMID: 19846288]4.Varelas X, Miller BW, Sopko R, et al. The Hippo pathway regulates Wnt/beta-catenin signaling. Dev Cell. 2010 Apr 20 18(4):579-91. [PMID: 20412773]5.Bao Y, Hata Y, Ikeda M, Withanage K. Mammalian Hippo pathway: from development to cancer and beyond. J Biochem. 2011 Apr 149(4):361-79. [PMID: 21324984]6.Zhao B, Tumaneng K, Guan KL. The Hippo pathway in organ size control, tissue regeneration and stem cell self-renewal. Nat Cell Biol. 2011 Aug 1 13(8):877-83. [PMID: 21808241]7.Liu W, Wu J, Xiao L, et al. Regulation of Neuronal Cell Death by c-Abl-Hippo/MST2 Signaling Pathway. PLoS One. 2012 7(5):e36562. [PMID: 22590567]更多HIPPO信号通路相关信息，请关注：http://www.novusbio.com/hippo-pathway.html 阅读原文：http://www.liankebio.com/ProductCenterShow/articleID/2014070020.html

通路聚焦：Akt信号通路 产品聚集 Akt磷酸化蛋白和总蛋白定量了解更多 新型磷酸化Akt苏氨酸308 ABfinity™ 抗体了解更多 PDGF介导的Akt信号通路的激活了解更多 肿瘤发生中的Akt和ROS之间的相互作用研究了解更多 研究工具 细胞染色模拟工具——使用多种标记Molecular Probes® 染料对您的细胞进行虚拟染色。立即对您的细胞进行染色 免疫测定选择指南新品！——利用我们的新型在线搜索和过滤工具即可轻松找出合适的免疫测定方法。立即搜索免疫测定 3D Cell iPhone™ App——利用我们的新型三维细胞工具了解细胞及其结构，甚至观看活细胞视频。了解有关3D Cell iPhone™ App的更多详情 新鲜出炉——Chang, W., et al.(2011) Jurkat T细胞中对氨基酚诱导的细胞毒性：2(RS)-n-丙基噻唑烷-4(R)-羧酸的保护作用。J Biochem Mol Toxicol. doi:10.1002/jbt.20402 [电子版]。了解更多Setshedi, M., et al.(2011) 酒精诱导的脂肪肝实验模型中N-乙酰半胱氨酸对肝脏胰岛素抵抗的有限治疗功效。Alcohol Clin Exp Res.35(12):2139-2151.了解更多 Life Technologies 中国区办事处销售服务信箱：sales-cn@lifetech.com技术服务信箱：cntechsupport@lifetech.com客户服务热线:800-820-8982400-820-8982www.lifetechnologies.com FOR RESEARCH USE ONLY. NOT INTENDED FOR ANY ANIMAL OR HUMAN THERAPEUTIC OR DIAGNOSTIC USE, UNLESS OTHERWISE STATED.© 2011 Life Technologies Corporation. All rights reserved. The trademarks mentioned herein are the property of Life Technologies Corporation or their respective owners. In compliance with federal regulations, we hereby disclose that this email communication is for commercial purposes.View the Life Technologies privacy policy.Follow Life Technologies

膝骨性关节炎（kneeosteoarthritis，KOA）是以关节软骨的进行性降解、软骨下骨的改变、关节边缘的骨赘形成、滑膜组织的炎症和增生、韧带及半月板变性和关节囊肥大为主要病理变化的骨关节疾病[1]。主要表现为膝关节的疼痛、僵硬、肿胀及关节功能障碍等症状，严重影响患者的生活质量。调查显示，KOA约占骨性关节炎（osteoarthritis，OA）的85%，在世界60岁以上的人口中，约18%的女性和9.6%的男性患有KOA的症状[2]。KOA的发病机制尚不能完全阐明，但研究发现关节软骨细胞的凋亡与OA的退变程度明显相关（图1）[3-4]。经典Wnt/β-连环蛋白（Wnt/β-catenin）信号通路在细胞增殖调控中具有重要意义，它以不同的方式调节不同阶段的软骨形成，Wnt蛋白的表达与关节软骨的退变有密切的关系（图2）[5]，在KOA的病理生理中起着至关重要的作用[6]。KOA为中医学中“痹证”“骨痹”“骨痿”等病证范畴。中药治疗KOA具有独特的临床优势，并且中药单体有效成分及复方治疗KOA的作用机制已成为研究的热点，许多研究者从中药单体、提取物及复方作用于Wnt/β-catenin信号通路方面进行了广泛探索。本文主要从Wnt/β-catenin信号通路的特性及其与KOA之间的关系及中药单体与中药复方调控Wnt/β-catenin信号通路治疗KOA机制方面进行综述。1 Wnt/β-catenin信号通路溯源与特性Wnts是人类中至少19种不同分泌蛋白的家族，它们影响着大量的生物过程[7]。20世纪末，Nusse和Varmus于果蝇胚胎中发现wg基因，随后发现鼠乳腺瘤病毒整合位点中发现的Int-1基因与Wg基因同源，遂命名Wnt基因家族，而其中的Wnt/β-catenin信号通路是研究者的研究热点。β-catenin分布于细胞膜、细胞质和细胞核中，其在细胞增殖、迁移和分化等多种细胞事件中扮演至关重要的作用。Wnt配体与细胞膜受体蛋白卷曲蛋白（frizzled，Frz）和低密度脂蛋白受体相关蛋白能够激活Wnt信号，细胞内轴蛋白（axis inhibitor，Axin）作为一个支架蛋白，可以结合多种降解复合物的蛋白质成分，调节细胞内β-catenin水平。Wnt对糖原合成激酶-3β（glycogen synthase kinase，GSK-3β）有抑制作用，GSK-3β磷酸化可减少β-catenin的降解。因而β-catenin在细胞质中聚集增多，之后被转运到细胞核[8-9]，并与T细胞因子/淋巴增强因子等转录因子结合，诱导靶基因转录激活[10-11]，如细胞周期蛋白D1（Cyclin D1），这是G1/S转变的积极效应，从而影响相关细胞的增殖分化、调控细胞凋亡和代谢。2 Wnt/β-catenin信号通路与OAOA是一种常见的软骨退行性改变的疾病，主要由过度的机械压力、炎症和免疫改变引起[12-13]。虽然还未有明确的发病机制，但多数研究者认为OA的发生是关节软骨细胞、软骨外基质、软骨下骨质的合成及降解的平衡被破坏所导致。随着生物化学和遗传学研究在过去10年中取得的巨大进展，OA发病机制中的信号分子和转录因子已经被发现[14]。典型的Wnt信号通路涉及OA的发病机制，其中，软骨与软骨下骨的改变被认为是OA发生的首要因素，并且研究发现典型的Wnt信号通路的激活有助于增加软骨下骨重塑和骨赘形成；同时，软骨与软骨下骨的病理变化影响着OA的发展进程[15-16]。软骨下骨的广泛重塑致使骨硬化的发生，软骨下终板增厚，虽然还不清楚这种软骨下骨硬化是如何导致OA，但研究证明Wnt信号参与并能够诱导骨硬化[17]。Dickkopf1蛋白（Dkk-1）是一种分泌蛋白，是与骨吸收密切相关的功能蛋白，在维持骨质平衡过程中有重要作用，且现已证实Dkk-1能够抑制Wnt信号传导，对OA软骨破坏产生保护作用，从而降低骨赘的严重程度来降低OA的进展[18-19]。Wnt/β-catenin信号通路对软骨细胞功能的表达至关重要，参与软骨细胞的分化与增殖，通过该通路抑制关节软骨退变的促进因子水平，维持着关节软骨的健康状态[20]。研究表明，抑制大鼠软骨细胞Wnt/β-catenin信号通路可以降低MMP的表达，继而减轻软骨炎症[21]。Xuan等[22]研究发现Wnt/β-catenin信号通路可以调节小鼠成年关节软骨表面带中糖蛋白-4的表达，在关节软骨稳态中起重要作用。研究发现SM04690是一种Wnt通路的小分子抑制剂，具有作为疾病修饰OA慢作用药的潜力，可以诱导成骨基因表达下调，软骨基因表达上调，抑制蛋白酶产生及减少软骨降解，从而改善OA进展[23]。Chen等[24]发现通过调控Wnt/β-catenin信号通路可以调控Cyclin D1参与OA的发病过程。由此推断，调控Wnt/β-catenin信号通路可以维持软骨内的平衡状态，Wnt/β-catenin信号通路可能是一种治疗OA的理想选择。3 中药基于Wnt/β-catenin信号通路治疗KOA3.1 中药单体中药治疗KOA多以补益肝肾为主，中药单体治疗KOA取得了良好的疗效，研究前景广阔。补骨脂是补骨脂Psoralea corylifolia Linn.的干燥成熟果实，补骨脂素是补骨脂的主要活性成分之一，常被用于治疗骨质疏松症、骨肉瘤、骨折和骨软化症，研究已证实补骨脂素可以在体内刺激局部新骨形成并触发骨的形成，可用于预防和治疗KOA，但影响软骨细胞增殖的确切分子机制仍有待阐明。Zheng等[25]研究表明补骨脂素以剂量和时间相关性地方式增强软骨细胞的活力，MTT实验和药敏实验表明补骨脂素可以通过调节Wnt/β-catenin信号通路促进软骨细胞增殖，并且还发现补骨脂素可以通过增加软骨基质主要成分II型胶原蛋白（type II collagen，Col-II）的表达，对防止软骨降解具有积极作用，证明补骨脂素是治疗KOA的潜在治疗剂。青蒿素是来源于黄花蒿Artemisiaannua Linn.的一种抗疟药，以其安全性和选择性杀死受伤细胞而闻名，有学者发现基于青蒿素的抗炎活性和抑制KOA相关的Wnt/β-catenin信号通路的作用，推测青蒿素可能对KOA有影响。Zhong等[26]则采用细胞活力测定、糖胺聚糖分泌、免疫荧光、定量逆转录-聚合酶链反应和western blotting等方法，研究青蒿素对白细胞介素（interleukin，IL）-1β诱导的KOA患者源性软骨细胞的保护作用和抗骨骼活性，发现青蒿素可以通过调节Wnt/β-catenin信号通路缓解IL-1β介导的炎症反应和KOA进展。薯蓣皂苷是从黄精Polygonatum sibiricum Delar. ex Redoute根中提取的天然产物，已有研究证实薯蓣皂苷具有抗炎、调脂、抗癌、保肝等作用。Lu等[27]通过在大鼠关节内注射碘乙酸钠建立KOA模型，用Western blotting、定量逆转录-聚合酶链反应和组织学染色法检测薯蓣皂苷的作用，结果显示薯蓣皂苷能通过抑制内质网应激、氧化应激、细胞凋亡和炎症反应，发挥对软骨和细胞外基质（extracellular matrix，ECM）的保护作用。更重要的是，薯蓣皂苷能通过抑制Wnt/β-catenin信号通路和上调过氧化物酶体增殖物激活受体-γ的表达来改善KOA的进展，有望成为治疗KOA的一种新型天然药物，但还需要进一步的基础研究。大黄素（1,3,8-三羟基-6-甲基蒽醌）是一种从大黄Rheum officinale Baill.的根和根茎中分离出来的天然蒽醌，被证明具有抗菌、抗癌和抗炎活性。此外，大黄素可抑制多种细胞类型的MMP-2和MMP-9表达。Ding等[28]通过采用大鼠前交叉韧带横断建立大鼠KOA的实验模型，关节内注射大黄素，观察大黄素的体内作用，结果显示大黄素可降低IL-1β诱导的核转录因子-κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）和Wnt信号的激活，从而改善KOA的进展。以上研究表明中药单体有效成分不仅可以通过Wnt信号抑制炎症反应，降低软骨退化速度，同时还可以促进软骨细胞的增殖分化，修复软骨损伤，这些成果对于研究中药单体有效成分对KOA进行靶向精准治疗具有临床指导意义。中药单体通过Wnt/β-catenin信号通路对KOA的调控作用见表1。3.2 中药复方传统中药复方在治疗KOA中效果明显，通常采用活血通络、补肾益气的治疗方法，但中药复方制剂的药物成分较为复杂，其中药物有效成分和具体的作用机制还不明确。加味阳和汤常被用于治疗KOA，前期研究表明加味阳和汤具有保护软骨的作用，Xia等[29]通过加味阳和汤干预大鼠模型，测得促炎细胞因子IL-1β、IL-6和肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）水平降低，说明加味阳和汤能够通过Wnt/βcatenin信号通路降低IL-1β诱导的软骨细胞MMP-3、MMP-13及细胞凋亡蛋白酶-3、9（Caspase-3、9）水平，进而保护关节软骨。独活寄生汤因具有补肝肾、益气血、祛风湿和止痹痛之效，常用于治疗以关节肿胀、疼痛为主要临床症状的骨关节疾病，谭敏枝等[30]采用独活寄生汤对KOA大鼠进行关节腔注射，不仅可以改善KOA模型大鼠膝关节肿胀程度，而且血清中骨形态发生蛋白-2（bone morphogenetic protein，BMP-2）、MMP-3、MMP-9的表达水平也有不同程度降低，说明独活寄生汤可以下调Wnt/β-catenin信号通路，为独活寄生汤治疗KOA提供一定的研究借鉴意义。温经通络方以桂枝为君药，具有温经通络、散寒除湿、活血止痛之效，唐芳等[31]发现温经通络方干预大白兔KOA模型，测得β-catenin、GSK-3β蛋白表达水平显著降低，Axin表达水平显著升高，结果表明温经通络方可通过调控Axin水平负性调节Wnt/β-catenin信号通路，进而抑制软骨细胞中β-catenin和GSK-3β表达水平而达到治疗KOA的目的。盘龙七片具有消炎镇痛、通痹止痛、活血化瘀的作用，常被用于治疗肢体疼痛、麻木等症状，朱鹏等[32]通过选用SPF级8周龄雄性SD大鼠构建KOA大鼠模型，发现盘龙七片组TNF-α、IL-1β、MMP-13显著降低，可能通过抑制Wnt信号通路活性以缓解KOA症状。七厘散主要由秦皮、川贝母、除虫菊酯和龙骨组成，对于OA的疗效较佳。宋寒冰等信号通路[34]，谭志韵等[35]通过研究发现经切除卵巢以及关节注射的KOA模型组中，Wnt-4、β-catenin表达上升，GSK-3β表达下降，表明此模型中大鼠雌激素的降低可能激活了Wnt通路，在予以加味二仙颗粒干预后，Wnt/β-catenin信号通路激活被抑制，软骨ECM降解和软骨细胞凋