1、1 PPAR 信号通路 ：过氧化物酶体增殖物激活受体( PPARs) 是与维甲酸、类固醇和甲状腺激素受体相关的配体激活转录因子超家族核激素受体成员。它们作为脂肪传感器调节脂肪代谢酶的转录。PPARs 由 PPAR、PPAR 和 PPAR 3 种亚型组成。PPAR 主要在脂肪酸代谢水平高的组织，如：肝、棕色脂肪、心、肾和骨骼肌表达。他通过调控靶基因的表达而调节机体许多生理功能包括能量代谢、生长发育等。另外，他还通过调节脂质代谢的生物感受器而调节细胞生长、分化与凋亡。PPARa 同时也是一种磷酸化蛋白，他受多种磷酸化酶的调节包括丝裂原激活蛋白激酶( ERK-和 p38M APK) ，蛋白激酶 A
2、和 C( PKA，PKC) ，AM PK 和糖原合成酶一 3( G SK3) 等调控。调控 PPARa 生长信号的酶报道有 M APK、PKA 和 G SK3。PPAR 广泛表达于各种组织，而PPAR 主要局限表达在血和棕色脂肪，其他组织如骨骼肌和心肌有少量表达。PPAR- 在诸如炎症、动脉粥样硬化、胰岛素抵抗和糖代谢调节，以及肿瘤和肥胖等方面均有着举足轻重的作用，而其众多生物学效应则是通过启动或参与的复杂信号通路予以实现。鉴于目前人们对 PPAR 信号通路尚不甚清，PPARs 通常是通过与 9-cis 维甲酸受体( RXR)结合实现其转录活性的。2 MAPK 信号通路:mapk 简介: 丝裂
3、原激活蛋白激酶（ mitogenactivated protein kinase，MAPK）是广泛存在于动植物细胞中的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。 作用主要是将细胞外刺激信号转导至细胞及其核内，并引起细胞的生物化学反应（增殖、分化、凋亡、应激等）。 MAPKs 家族的亚族 :ERKs（extracellular signal regulated kinase)：包括ERK1、ERK2。生长因子、细胞因子或激素激活此通路，介导细胞增殖、分化。JNKs(c-Jun N-terminal kinase)包括 JNK1、JNK2、JNK3 。此亚族成员能使Jun 转录因子 N 末端的两个氨基酸磷酸化而
4、失活，因此称为 Jun N 末端激酶(JNKs)。物理、化学的因素引起的细胞外环境变化以及致炎细胞因子调节此通路。 P38 MAPKs：丝氨酸/络氨酸激酶，包括 p38 、p38 、p38、p38。p38 MAP K 参与多种细 胞内信息传递过程 ,能对多种细胞外刺激发生反应,可磷酸化其它细胞质蛋白,并能从胞浆移位至细胞核而调节转录因子的活性来改 变基因的表达水平 ,从而介导细胞生长 、 发育、 分化及死亡的全过 程。 ERK5:是一种非典型的 MAPK 通路，也叫大 MAPK 通路，只有一个成员。它可被各种刺激因素激活。不仅可以通过磷酸化作用使底物活化，并且通过 C 端的物理性结合作用激活底
5、物。3 ERBB 信号途径:ErbB 蛋白属于跨膜酪氨酸激酶的 EGF 受体家族成员。ErbB 的命名来源于在禽红白血病 B( v-Erb-B) 发现的 EGF 受体的突变体,因而 EGF 受体 亦称为 “ ErbB1” 。人源 ErbB2 称为 HER2, 特指人的 EGF 受体。ErbB 家族的另外两个成员是 ErbB3 和 ErbB4, 它们是通过同源克隆技术被发现的。ErbB2、 ErbB3 和 ErbB4 分别编码相对分子质量为 185 103、 160 103和 180 103 的蛋白酪氨酸激酶。ErbB 受体的结构包括胞外结合区结构域( 含有两个保守的半胱氨酸富集区) 、 一个跨
6、膜结构域、 一个酪氨酸激酶结构域以及 C-末端结构域。ErbB2 的酪氨酸激酶区与 EGF 受体相比有高达 80% 的同源性, 在 总体 上同 源性 达到 50% 。而 且 , EGF 受 体、ErbB2 和 ErbB4 在结构上更为相似, 与 ErbB3 则有较大差异。ErbB 蛋白之间需形成同源或异源二聚体后才能与 NRG 结合。ErbB2( HER2/neu) 缺乏能够使其激活配体 , NRG1 介导 ErbB2 受体的活化需 ErbB3或 ErbB4 的参与, 形成异源性二聚体, 所以 ErbB2 又称为共受体。ErbB3 虽然能与 NRG 结合, 但是其本身只有很低的激酶活性。在 E
7、rbB2 的协同作用下,这一活性可提高 100 倍。所以 ErbB3 必须依赖异源二聚 体 的 形 成 通 过 反 式 酪 氨 酸 磷 酸 化 激 活。而 ERBB4 既可以与 ERBB2、 ERBB3 形成异源二聚体,也可以自身形成 ERBB4/ERBB4 同源二聚体。二聚体的形成并不是一个随机的过程, 如含有 ErbB2 的二聚体倾向于形成 ErbB2/ErbB3 或 ErbB2/ErbB4 异源二聚体, 它们与 NRGs 的亲和力超过了其他类型的二聚体。与 NRG 结 合后 ErbB 形 成同 源或 者异 源 二聚体, 二聚体细胞内的酪氨酸残基发生自身磷酸化, 触发了一个复杂的连续分子间
8、的相互作用。磷酸化位点可以与一些接头蛋白结合, 如生长因子受体结合蛋白 2、 Shc、 Sos、 磷 脂 酶 C、 磷 脂 酰 肌 醇 3 激 酶( phosphatidylinositol 3-kinase, PI3K ) 的 p85 亚 基 和 Src, 从而引起了下游信号级联反应, 如 PI3K /Akt、 促分裂素原活化蛋白激酶( mitogen-activated protein ki-nases, MAPK) /Ras/Erk1/2、 磷脂酶 C 和成簇黏附激酶, 进而直接改变细胞质中的反应进程和基因表达。其中 MAPK 和 PI3K 信号通路最为重要 , 并且两条通路有着相似的作
9、用。4 泛素蛋白酶体途径( upp ): 蛋白质的降解是一个精细控制的过程，首先有待降解的蛋白质被一种多肽（称之为泛素）所标记，接着这些蛋白质进入细胞的蛋白酶复合体中，蛋白酶复合体是一个上下有盖的圆桶状酵素，它们如同细胞的垃圾桶，专门负责蛋白质的分解及再循环利用，泛素在这一过程中释出讯号，让蛋白酶复合体分辨出有待降解的蛋白质泛素蛋白酶体途径( upp )由泛素( ubiquitin, ub)以及一系列相关的酶组成。除泛素以外还包括 4 种酶家族: 泛素活化酶( ubiquitin - activating enzyme, E1 ) 、泛素偶连酶( ubiquitin - conjugating
10、 enzymes, E2 s)也称泛素载体蛋白( ubiquitin -carrier protein) 、泛素-蛋白连接酶 ( ubiquitin - ligating enzymes, E3 s)和蛋白酶体(proteasome) 。蛋白的泛素化和去泛素化都需要多种酶介导, upp 既有高度底物多样性又具有针对不同调控机制的多样性。由泛素介导的蛋白水解过程,分为 2 个阶段。第一阶段:多个泛素分子与靶蛋白共价结合。首先,泛素经泛素活化酶 E1 活化,泛素上 76 位的 Gly 与泛素活化酶上特殊的 Cys 残基形成一个高能硫酯键,并伴有 ATP 水解; 然后,通过转酯作用, 泛素从泛素活化
11、酶转移到泛素结合酶 E2 的Cys 上, 形成泛素结合酶- 泛素; 最后, 在泛素连接酶 E3 参与下,泛素又从泛素结合酶转移到受体蛋白(靶蛋白) 的 Lys 残基上,形成泛素- 靶蛋白,使靶蛋白发生泛素化。多个遍泛素分子重复地附加到靶蛋白上,则形成分枝的多 Ub 链。泛素共有7 个 Lys 残基,在多聚泛素链结构中 ,其中一个泛素的 C - 末端 Gly 与相邻的泛素之间通过 Lys48、Lys63 或 Lys29 连接。 第二阶段: 靶蛋白在 26 s 蛋白酶体的作用下,由泛素介导的蛋白水解过程。经泛素活化的底物蛋白被展平后,通过两个狭孔, 进入 26 s 蛋白酶体的催化中心, 蛋白降解在
12、 20 s 蛋白酶体内部发生。进入 26 s 蛋白酶体的底物蛋白质被多次切割,最后形成 322 个氨基酸残基的小肽。 5 溶酶体:溶酶体是由一个单位膜围成的球状体。主要化学成分为脂类和蛋白质。溶酶体内富含水解酶，由于这些酶的最适 pH 值为酸性，因而称为酸性水解酶。其中酸性磷酸酶为溶酶体的标志酶。由于溶酶体外面有膜包着，使其中的消化酶被封闭起来，不致损害细胞的其他部分。否则膜一旦破裂，将导致细胞自溶而死亡。溶酶体可分成两种类型：一是初级溶酶体，它是由高尔基囊的边缘膨大而出来的泡状结构，因此它本质上是分泌泡的一种，其中含有种种水解酶。这些酶是在租面内质网的核糖体上合成并转运到高尔基囊的。初级溶酶
13、体的各种酶还没有开始消化作用，处于潜伏状态。二是次级溶酶体，它是吞噬泡和初级溶酶体融合的产物，是正在进行或已经进行消化作用的液泡。有时亦称消化泡。在次级溶酶体中把吞噬泡中的物质消化后剩余物质排出细胞外。吞噬泡有两种，异体吞噬泡和自体吞噬泡，前者吞噬的是外源物质，后者吞噬的是细胞本身的成分。溶酶体第一方面的功能是参与细胞内的正常消化作用。大分子物质经内吞作用进入细胞后，通过溶酶体消化，分解为小分子物质扩散到细胞质中，对细胞起营养作用。第二个方面的作用是自体吞噬作用。溶酶体可以消化细胞内衰老的细胞器，其降解的产物重新被细胞利用。第三个作用是自溶作用。在一定条件下，溶酶体膜破裂，其内的水解酶释放到细
14、胞质中，从而使整个细胞被酶水解、消化，甚至死亡，发生细胞自溶。细胞自溶在个体正常发生过程中有重要作用。如无尾两栖类尾巴的消失等溶酶体的生物发生:溶酶体的形成是一个相当复杂的过程， 涉及的细胞器有内质网、高尔基体和内体等。比较清楚的是甘露糖-6-磷酸途径（mannose 6-phosphate sorting pathway）：溶酶体的酶类在内质网上起始合成， 跨膜进入内质网的腔， 在顺面高尔基体带上甘露糖 6-磷酸标记后在高尔基体反面网络形成溶酶体分泌小泡， 最后还要通过脱磷酸才成为成熟的溶酶体大多数溶酶体的酶在寡糖链上含有甘露糖， 在顺面高尔基网络转变成甘露糖-6-磷酸。新形成的溶酶体的酶通
15、过高尔基复合体，在高尔基体反面网络与膜受体结合后被包进溶酶体分泌小泡，通过出芽形成自由的分泌泡。通过 H+-质子泵调节溶酶体分泌小泡中的 pH，使溶酶体的酶同受体脱离，受体再循环， 溶酶体酶脱磷酸后成为成熟的初级溶酶体。6 吞 噬 体 :吞 噬 体 是 一 类 病 毒 ， 原 指 细 菌 病 毒 ， 近 年 来 发 现 真 菌 、 藻 类 都 有 吞噬 体 。 吞 噬 体 体 积 微 小 ， 只 有 在 电 子 显 微 镜 下 才 能 看 见 ， 是 一 种 非 细 胞 结 构的 生 命 ， 只 有 进 入 宿 主 细 胞 才 具 有 生 命 特 征 ， 并 具 有 寄 主 专 一 性 。 吞
16、 噬 体 结构 简 单 ， 包 括 蛋 白 质 外 壳 和 包 裹 在 蛋 白 质 内 的 遗 传 物 质 一 个 核 酸 分 子（ DNA 或 RNA） 。 在 遗 传 上 研 究 得 比 较 清 楚 的 是 大 肠 杆 菌 的 T 系 吞 噬 体 ，其 外 形 一 般 呈 蝌 蚪 状 ， 只 相 当 于 他 的 寄 主 大 肠 杆 菌 体 积 的 1/1000， 每 个 吞噬 体 大 约 是 由 等 量 的 蛋 白 质 和 核 酸 组 成 。 吞 噬 体 展 示 是 一 种 非 常 有 效 的 体 外筛 选 技 术 。 把 一 个 小 肽 或 蛋 白 质 通 过 基 因 工 程 的 方 法
17、 融 合 到 吞 噬 体 外 壳 蛋 白上 ， 从 而 使 融 合 蛋 白 展 示 在 吞 噬 体 颗 粒 的 外 部 ， 而 编 码 融 合 蛋 白 的 DNA 则位 于 病 毒 颗 粒 内 部 。 展 示 在 吞 噬 体 外 部 的 蛋 白 与 编 码 蛋 白 的 DNA 之 间 的 这种 联 系 ， 使 得 我 们 可 以 通 过 体 外 筛 选 的 方 法 来 对 大 量 的 蛋 白 变 异 体 进 行 筛 选 ，并 且 每 个 蛋 白 都 能 与 其 相 对 应 的 DNA 序 列 联 系 起 来 。 科 学 家 常 把 一 组 编 码 多 肽 的 随 机 DNA 序 列 插 入 吞
18、 噬 体 展 示 载 体 ， 然 后就 可 以 形 成 吞 噬 体 展 示 文 库 。 在 文 库 中 ， 每 个 吞 噬 体 只 展 示 一 种 序 列 的 外 源肽 链 ， 一 个 吞 噬 体 展 示 文 库 可 以 展 示 非 常 多 的 外 源 肽 链 。 细 胞 藉 内 吞 作 用 摄 入 固 体 物 质 的 过 程 称 吞 噬 作 用 （ phagocytosis） ，被 吞 噬 到 细 胞 质 内 的 膜 包 小 体 称 吞 噬 体 （ phagosome）7 细胞凋亡:细胞凋亡 (apoptosis) , 是由于内外环境变化或死亡信号触发以及在基因调控下所引起的细胞主动死亡过程
19、，这一过程对消除机体内老化和具有潜在性异常生长的细胞,以及保持机体处于稳态(homeostasis)起着重要的作用。由于这种死亡是由基因调控引发的，因此也被称为程序性细胞死亡(programmed cell death,PCD)。目前大多数人认为，肿瘤是一种细胞凋亡过少而增殖过多的疾，病若能抑制肿瘤细胞的增殖并诱导其凋亡，肿瘤细胞就有可能停止生长 1。细胞凋亡时细胞质、细胞核和细胞膜会发生一系列生物化学和物理上的变化。在细胞凋亡早期, 细胞膨胀变圆, 与邻近细胞的联系断绝并且脱离后皱缩。在细胞质中, 内质网肿胀积液形成液泡。在细胞核内, 染色质逐渐凝集成新月状, 附在核膜周边，嗜碱性增强。最终
20、细胞核裂解为由核膜包裹的碎片。在细胞膜上, 细胞结点不再相连, 细胞膜变得更活跃进而发生内陷。这些变化都将导致细胞裂解为由细胞膜包裹细胞内容物的凋亡小体。在生理条件下, 细胞膜上发生特定的调节作用, 这可以使吞噬细胞识别并吞噬凋亡小体。在细胞发生凋亡的过程中不会伴有细胞内容物渗漏和炎症反应。此外, 与细胞凋亡相比, 细胞坏死将导致细胞器的崩解、细胞膜破损，大量细胞内容物渗漏。但在体外培养的细胞中, 坏死的细胞能导致大量细胞凋亡, 这为具有吞噬功能的细胞发挥吞噬功能创造了条件, 这一机制被认为是对缺乏专业吞噬细胞的一种有力补充。在体内, 正在死亡的细胞( dying cell) 是很难被观察到的
21、, 这是由于凋亡细胞被其邻近的细胞在无任何明显征兆的情况下吞噬和消化。为了保持细胞内环境的稳定, 细胞群落依靠凋亡机制在增殖与消减之间保持着严格的平衡 2。细胞凋亡的三条主要通路分别是死亡受体介导的凋亡途径或外在途径（dea-th receptor- mediated pathway 或extrinsic pathway)和线粒体凋亡途径或内在途径(mitochondrial pathway 或intrinsic pathway) 以及内质网途径(endoplasmic retucul-um pathway)凋亡的基因调控:3.1 Bcl-2基因家族Bcl-2(B-cell lymphoma/
22、leukemia-2) 即细胞淋巴瘤 /白血病-2基因是研究最早的与凋亡有关的基因，是一种凋亡抑制基因，它可使DNA受损的细胞能长期生存，又称长寿基因，是维持癌细胞无限制生长的主要基因。Bcl-2家族包括Bcl-2 、Bax 、Bcl-X 、Bcl-w、Bak、Bad 、A1、 NR-13和Mcl-1，其中Bax、Bak、 Bcl-Xs是促凋亡因子，其余为抗凋亡因子。 Bcl-2对细胞周期无明显影响，而对细胞死亡的干扰有选择性，阻止了细胞死亡的最后途径，包括核苷酸内切酶对DNA的降解。Bax是Bcl-2的一种同源蛋白，最近发现 Bax既可以形成同聚体，又可与Bcl-2 形成异二聚体(Bcl-2
23、/ Bcl-2、Bcl-2/bax、bax/bax)，通过它们之间的不同比例来调节细胞凋亡 19。例如，有研究发现去甲斑蝥素（NCTD）作用于Ca9-22和SAS细胞凋亡过程时，分别与Bcl-2、Bcl-xl表达下调有关 20。3.2 p53基因p53基因定位于17p13. 1上，是人类多种恶性肿瘤中突变频率最高的抑癌基因并与细胞凋亡有密切的关系。正常的P53基因，即野生型 P53基因(wtP53)与突变型P53基因均参与细胞凋亡的调节，但二者的作用不同， wtP53对凋亡具有促进作用，而突变型P53则对凋亡有抑制作用 21。故P53 基因的功能状态是影响细胞凋亡的主要因素，野生型P53是某些
24、细胞内 DNA损伤无法修复时导致细胞凋亡发生的重要调控基因，而突变型P53不仅失去正常的肿瘤抑制基因的作用，而且部分出现癌基因的促进细胞增殖的作用，使突变细胞逃避凋亡途径而发生肿瘤。此外， Diane等 22发现，p53通过一种依赖损伤调控的自噬调节剂(damage- regulated autophagy modulator,DRAM) 诱导细胞自我吞噬，并且当只有DRAM 发生过表达时会导致最小限度的细胞凋亡，即DRAM是p53介导的细胞凋亡的关键因子。3.3 c-myc 基因C-myc基因是细胞凋亡调控中又一个重要的相关基因，其表达产物既可推进细胞周期，促使细胞转化，抑制细胞分化，又可介
25、导细胞凋亡的发生。C-myc诱导的细胞凋亡发生在细胞周期的不同时期，并与细胞的种类、细胞的生长条件以及引起c-myc不当表达的原因等有关，并不为所有类型的细胞凋亡所必需。C-myc原癌基因编码一种DNA结合蛋白，是转录因子，具有双重效应，常与其他细胞凋亡调控蛋白一起对细胞的凋亡起调控作用。通常，c-myc基因表达与其他促癌条件共存时，起促细胞增殖的作用；与其他抑癌条件共存时，就反过来导致细胞走向死亡。蔡辉等 23观察了c-myc反义寡核苷酸(ASODN) 对胃癌MKN-45细胞株的生物学影响。结果显示c-myc基因反义寡核苷酸能明显抑制胃MKN-45细胞增殖、诱导细胞凋亡和下调c-myc蛋白水
26、平。3.4 P16和Rb基因P16和Rb也是机体内重要的抑癌基因,P16基因编码的蛋白质是一种肿瘤抑制因子；P16与细胞周期素D竞争结合CDK4 ，从而特异性抑制CDK4的活性，导致抑癌基因RB的产物对转录因子的抑制作用，阻止细胞从G0期进入G1期，使细胞生长停滞。Rb基因编码的蛋白质Rb蛋白磷酸化修饰对细胞生长、分化起着重要调节作用。GF 作用于HepA细胞后, 细胞抑癌基因Rb和p16表达显著增强，表明GF对抑癌基因和有激活作用 24。8 Wnt信号通路: Wnt信号通路是一个复杂的蛋白质作用网络，其功能最常见于胚胎发育和癌症，但也参与成年动物的正常生理过程. Wnt信号通路 包括许多可调
27、控Wnt 信号分子合成的蛋白质，它们与 靶细胞上的受体相互作用，而靶细胞的生理反应则来源与细胞和胞外Wnt配体的相互作用。尽管发应的发生及强度因Wnt配体，细胞种类及机体自身而异，信号通路中某些成分，从线虫到人类都具有很高的同源性。蛋白质的同源性提示多种各异的Wnt配体来源于各种生物的共同祖先。经典Wnt通路描述当Wnt 蛋白于细胞表面Frizzled受体家族结合后的一系列反应，包括Dishevelled受体家族蛋白质的激活及最终细胞核内-catenin水平的变化。 Dishevelled (DSH)是细胞膜相关Wnt受体复合物的关键成分，它与Wnt 结合后被激活，并抑制下游蛋白质复合物，包括
28、axin、 GSK-3、与APC蛋白。axin/GSK-3/APC 复合体可促进细胞内信号分子-catenin的降解。当“-catenin 降解复合物” 被抑制后，胞浆内的-catenin得以稳定存在，部分 -catenin进入细胞核与TCF/LEF转录因子家族作用并促进特定基因的表达。9 HEDGEHOG 信号通路: Hedgehog 基 因 是 一 种 分 节 极 性 基 因 ， 因 突 变 的果 蝇 胚 胎 呈 多 毛 团 状 ， 酷 似 受 惊 刺 猬 而 得 名 。 哺 乳 动 物 中 存 在 三 个Hedgehog 的 同 源 基 因 ： SonicHedgehog(SHH)、 I
29、ndian Hedgehog(IHH)和 Desert Hedgehog(DHH)， 分 别 编 码 Shh、 Ihh 和Dhh 蛋 白 。 Hh 蛋 白 家 族 成 员 均 由 两 个 结 构 域 组 成 ： 氨 基 端 结 构 域 (Hh-N)及羧 基 端 结 构 域 (Hh-C)， 其 中 Hh-N 有 Hh 蛋 白 的 信 号 活 性 ， 而 Hh-C 则 具 有自 身 蛋 白 水 解 酶 活 性 及 胆 固 醇 转 移 酶 功 能 。 Hh 前 体 蛋 白 在 内 质 网 中 通 过 自身 催 化 分 裂 成 Hh-N 及 Hh-C 两 部 分 ， 其 中 Hh-C 共 价 结 合
30、胆 固 醇 分 子 、 并将 其 转 移 到 Hh-N 的 羧 基 端 ， 随 后 在 酰 基 转 移 酶 的 作 用 下 Hh-N 氨 基 端 的 半胱 氨 酸 发 生 棕 榈 酰 化 。 Hh 蛋 白 只 有 通 过 这 些 翻 译 后 的 修 饰 过 程 才 能 获 得 完全 功 能 。 Hh 信 号 传 递 受 靶 细 胞 膜 上 两 种 受 体 Patched(Ptc)和Smoothened(Smo)的 控 制 。 受 体 Ptc 由 肿 瘤 抑 制 基 因 Patched 编 码 ， 是由 12 个 跨 膜 区 的 单 一 肽 链 构 成 ， 能 与 配 体 直 接 结 合 ， 对
31、 Hh 信 号 起 负 调 控作 用 。 受 体 Smo 由 原 癌 基 因 Smothened 编 码 ， 与 G 蛋 白 偶 联 受 体 同 源 ，由 7 个 跨 膜 区 的 单 一 肽 链 构 成 ， N 端 位 于 细 胞 外 ， C 端 位 于 细 胞 内 ， 跨 膜 区氨 基 酸 序 列 高 度 保 守 ， C 末 端 的 丝 氨 酸 与 苏 氨 酸 残 基 为 磷 酸 化 部 位 ， 蛋 白 激酶 催 化 时 结 合 磷 酸 基 团 。 该 蛋 白 家 族 成 员 只 有 当 维 持 全 长 时 才 有 转 录 启 动 子的 功 能 ， 启 动 下 游 靶 基 因 的 转 录 ；
32、 当 羧 基 端 被 蛋 白 酶 体 水 解 后 ， 就 形 成 转 录抑 制 子 ， 抑 制 下 游 靶 基 因 的 转 录 。 Smo 是 Hh 信 号 传 递 所 必 须 的 受 体 。 在 无Hh、 Ptc 的 情 况 下 ， 激 活 Smo 可 导 致 Hh 靶 基 因 的 活 化 ； 基 因 Smo 突 变时 ， 可 出 现 与 Hh 基 因 突 变 相 同 的 表 征 。 目 前 发 现 的 参 与 Hh 信 号 转 导 的 核 内 因 子 包 括 转 录 因 子 Ci Gli、 丝 氨 酸 苏 氨 酸 蛋 白 激 酶 Fused(Fu)、 Fu 抑 制 剂 (SuFu)、 类
33、运 动 蛋 白 Costal-2(Cos2)、 蛋 白 激 酶 A(PKA)等 。 其 中 Ci Gli、 Fu 起 正 调 控 作 用 ， Cos 2、 PKA 起 负 调 控 作 用 。 Gli 蛋 白 家 族 成 员 是 较 大 的 多 功 能 的 转 录 因 子 ， 属 于C2 H2 型 锌 指 结 构 蛋 白 。 在 正 常 情 况 下 ， Ptc 抑 制 Smo 蛋 白 活 性 ， 从 而 抑 制 下 游 通 路 ， 这 时 下 游的 Gli 蛋 白 在 蛋 白 酶 体 (Proteasome)内 被 截 断 ， 并 以 羧 基 端 被 截 断 的 形 式 进入 细 胞 核 内 ，
34、 抑 制 下 游 靶 基 因 的 转 录 。 当 Ptc 和 Hh 结 合 以 后 ， 解 除 对 Smo的 抑 制 作 用 ， 促 使 Gli 蛋 白 与 PKA 及 一 些 未 知 因 子 与 微 管 形 成 大 分 子 复 合 物 ，使 得 全 长 Gli 蛋 白 进 入 核 内 激 活 下 游 靶 基 因 转 录 。 Hh-Gli 通 路 可 以 诱 导 Ptc的 转 录 ， 形 成 负 反 馈 的 调 控 环 。 当 Ptc 发 生 突 变 或 缺 失 时 、 或 是 Smo 突 变导 致 对 Ptc 的 抑 制 作 用 不 敏 感 致 使 基 因 活 化 ， 致 使 Hh 信 号
35、通 路 失 控 ， 使Gli 持 续 激 活 、 启 动 靶 基 因 转 录 。 在 正 常 时 ， Ptch 蛋 白 抑 制 跨 膜 蛋 白 Smo的 活 性 。 Hh 结 合 Ptch 后 释 放 Smo 来 阻 断 Ptch 蛋 白 的 功 能 ， 并 通 过 潜 伏的 Gli 家 属 转 译 因 子 激 活 转 译 靶 分 子 。 Gli 蛋 白 可 以 通 过 与 Su(fu)蛋 白 的 抑制 物 的 结 合 来 调 节 。 10 VEGF 的信号通路: 血管内皮生长因子（英文：vascular endothelial growth factor，简称：VEGF），早期亦称作血管通透
36、因子（英文：vascular permeability factor，简称：VPF)，是对血管内皮细胞具有特异性的肝素结合生长因子（heparin-binding growth factor），可在体内诱导血管新生（induce angiogenesis in vivo）。人的 VEGF 蛋白是于 1989 年由美国的两间生物科技公司分别成功纯化与鉴定，并克隆与测定了其基因序列，证明 VPF与 VEGF 是同一基因编码的同一蛋白。VEGF 有六个等型（isoforms ）：VEGF-A, -B, -C, -D, 及-E；其分子量从 35 至 44kDa 不等，每个等型特异性地与三个“血管内皮生
37、长因子受体”（VEGFR-1, -2, 及-3)的特定组合相结合。其中每种因子作用各不相同，但都与促进血管及淋巴管等人体脉管的生成与分化相关。VEGF 是高度保守的同源二聚体糖蛋白。二条分子量各为 24kDa 的单链以二硫键组成二聚体。VEGF 分解的单体无活性，去除 N 2 糖基对生物效应无影响，但可能在细胞分泌中起作用。由于 mRNA 不同的剪切方式，分别产生出VEGF121、VEGF145、VEGF165、VEGF185、VEGF206 等至少 5 种蛋白形式，其中 VEGF121、VEGF145、VEGF165 是分泌型可溶性蛋白，能直接作用于血管内皮细胞促进血管内皮细胞增殖，增加血管
38、通透性。正常生理作用正常组织内促血管内皮细胞生长因子和抗血管内皮细胞生长因子同时存在，且保持相对平衡，这种平衡使得人体脉管可以正常地生成和分化。人体血管内皮细胞表面分布着一定数量的 VEGF 受体，称为 VEGFR。血液中的VEGF 与受体结合，从而激活胞内酪氨酸激酶，启动下游细胞信号级联，进而促使新脉管生长。在肿瘤生长中的作用肿瘤细胞的分裂生长需要大量养分，因而肿瘤部位会有大量不规则新血管生成。正常人体内促血管内皮细胞生长因子和抗血管内皮细胞生长因子数量相对平衡，在有肿瘤生长的情况下，多种致癌因素触发致使促血管内皮细胞生长因子的数量激增，远远超过抗血管内皮细胞生长因子的作用，以血管为主的脉管
39、大量生长，为肿瘤提供了优越的生长环境。VEGF 在肿瘤细胞中的作用分为 VRGF 通路和免疫逃逸两个方面。VEGF 通路VEGF 通路的作用主要为在保存现有血管的同时促进新血管生成，但在内皮细胞生长因子数量远多于抗血管内皮细胞生长因子的情形下，会导致血管异常。VEGF 通路的途径如下：VRGF 激增，促血管内皮细胞生长因子和抗血管内皮细胞生长因子数量失衡 VEGF 与受体结合，产生一些列细胞信号级联反应 新血管生长分化 促进肿瘤生长类似的 VEGF 通路在正常人体内也存在，其作用为促进血管等脉管生成与分化。不同在于，正常组织内促血管内皮细胞生长因子和抗血管内皮细胞生长因子数量是相对平衡的，由于
40、抗血管内皮细胞生长因子的存在，这种促进作用是可控且正常的。但在肿瘤组织中，促血管内皮细胞生长因子数量远多于抗血管内皮细胞生长因子，VEGF 通路则导致了血管生长失控，肿瘤组织内大量新血管生成。免疫逃逸VEGF 干扰抑制树突细胞，阻断 B 细胞核和 T 细胞 的抗原呈递，进而导致肿瘤产生免疫逃逸，妨碍机体正常的免疫作用，使残存肿瘤细胞不能被完全除掉。11 toll 样受体信号通路:Toll 样受体(TLRs)是一个模式识别受体家族，它们在进化上高度保守，从线虫到哺乳动物都存在 TLRs，目前在哺乳动物中已发现 12 个成员1TLRs 主要表达于抗原递呈细胞及一些上皮细胞，为玉型跨膜蛋白，胞外区具
41、有富含亮氨酸的重复序列，能够特异识别病原微生物进化中保守的抗原分子 病 原 相 关 分 子 模 式 (pathogen-associatedmolecular patterns, PAMPs)2 为了有效地抵抗入侵的病原体，机体需要对多种 PAMPs 产生适当的免疫应答，TLRs 可以通过识别 PAMPs 诱发抵抗病原体的免疫反应而且 TLRs 也参与识别有害的内源性物质TLRs 的激活可诱导很强的免疫反应，有利于机体抵抗病原体感染或组织损伤，但是过度的免疫反应也会带来不利影响，如产生内毒素休克、自身免疫性疾病等为了保证 TLRs 介导正确的免疫应答，机体存在精密的负调控机制，及时抑制 TLR
42、s 信号，维持机体的免疫平衡3TLR 家族成员(TLR3 除外)诱导的炎症反应都经过一条经典的信号通路(图 1)，该通路起始于 TLRs 的一段胞内保守序列Toll/IL-1 受体同源区(Toll/IL-1 receptor homologous region，TIR) TIR 可激活胞内的信号介质 白介素 1 受体相关蛋白激酶 (IL-1R associated kinase， IRAK) IRAK-1 和 IRAK-4、肿瘤坏死因子受体相关因子 6(TNFR-associated factor 6, TRAF-6)、促分裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein
43、kinase，MAPK)和 I 资 B 激 酶 (I 资 B kinase， I 资 K )， 进 而 激 活 核 因 子 资 B(nuclear factor 资 B，NF- 资 B)，诱导炎症因子的表达TLRs 信号通路上的许多接头蛋白都具有 TIR 结构域：髓系分化因子 88(myeloid differentiationfactor 88， MyD88)、 MyD88- 接 头 蛋 白 相 似 物(MyD88-adaptor like，Mal)、含有 TIR 结构能诱导干 扰 素 茁 的 接 头 分 子 (TIR domain-containingadaptor inducing in
44、terferon 茁，TRIF)、TRIF 相关接头分子(TRIF-related adaptor molecule，TRAM) 和 SARM (sterile 琢 and armadillo motif-containingprotein)4它们参与 TLRs 所介导的信号转导，其中 MyD88 最重要，参与了除 TLR3 外所有 TLRs 介导的信号转导MyD88 首先通过 TIR 与 TLRs 相结合，接着募集下游信号分子 IRAK-4，IRAK-4 磷酸化激活 IRAK-1，随后活化 TRAF6活化的 TRAF6 具有泛素连接酶(E3)的活性，能够结合泛素结合酶(E2)，进而泛素化降解
45、 IKK-酌这种泛素化降解可以活化TGF-茁 激酶(TGF-茁 activated kinase 1， TAK1) 和 TAK1 结 合 蛋 白 (TAK1 binding protein， TAB1、TAB2 、TAB3)活化的 TAK1 会催化 IKK-茁 磷酸化，最终激活 NF-资 B，促使炎症因子的表达除了共同的 NF-资 B 激活通路，不同的 TLRs 还存在着其特有的信 号通路，一些 TLRs 具有 募集 Mal、TRAM 和 TRIF 的作用不同的接头分子在信号传导中发挥的作用不同5 ，TRIF 在脂多糖(LPS)激活的 TLR4 途径和 Poly(IC)激活的 TLR3 途径中
46、都起到了重要的作用，而 TRAM 仅在 TLR4 的途径中发挥作用 TLRs 的激活是一把双刃剑，它可以通过刺激先天性免疫应答和提高获得性免疫反应来保护机体，但是它所引起的持续性炎症反应也会对机体产生损伤，自身免疫、慢性炎症和感染性疾病都与它有一定关系例如 LPS 持续刺激 TLR4 就可以引起严重的败血病和感染性休克，此外，类风湿性关节炎、慢性阻塞性肺心病、结肠炎、哮喘、心肌病、狼疮和动脉粥样硬化的发生也与 TLRs 的激活有关 因此 TLRs 的激活必须受到严格的负调控，以保持免疫系统的稳定对于负调控机理的研究是近几年免疫学的热点，以下将介绍 TLRs 负调控的研究进展(图 1)12 T
47、细胞受体信号通路:T 细胞是淋巴细胞的一个亚群，在免疫应答中发挥了重要作用。T 细胞受体 (TCR) 是一种内在膜蛋白复合物，参与抗原提呈时 T 细胞的激活。TCR 所受刺激由抗原提呈细胞上的主要组织相容性复合体 (MHC) 蛋白触发，该细胞可将抗原肽提呈给 TCR 复合物，并诱导一系列细胞内信号级联反应。TCR 的参与可引发正性 (信号增强) 和负性 (信号减弱 ) 级联反应，最终导致细胞增殖、分化、细胞因子生成和/或激活诱导性细胞死亡。这些信号级联反应可调节 T 细胞发育、内稳态、活化、效应功能获得及凋亡。T 细胞活化时信号传递由 T 细胞表面抗原识别受体介导，外来信号经受体及相关蛋白传递
48、给包内的蛋白络氨酸激酶，此后启动三条下游信号途径：一为磷脂酶 C-Y1 介导的信号途径，二为 Ras-M APK 途径，三为共刺激分子介导的磷酸肌醇激酶-3 辅助信号途径，同时保持免疫应答的平衡，避免过度活化，T 细胞的活记过程还受到抑制性信号通路的调节，这些通路彼此交织，构成一个十分复杂的 T 细胞活化调控网络。13 B 细胞受体信号通路:B 细胞受体( Bcel lreceptor, BCR)表面 IgM 和 IgD，是初始 B 细胞的抗原受体，其包含一段只有三个氨基酸( 赖氨酸、缬氨酸和赖氨酸) 的胞质尾区。该尾区由于太短无法传递信号，因此必须利用由两个分子Iga 和 Igl 3 凭借二
49、硫键彼此相连组成的 Ig 结构簇介导信号，该结构簇在 B 细胞中表达且共价结合在膜 Ig 分子上。Iga 和 1gb 对于细胞表面表达膜 Ig 分子是必需的，且其与膜 Ig 分子的结合组成了 BCR 复合体。在 Iga 和 Igl 3 复合物的胞质尾区包含信号传递必需的酪氨酸基序又称免疫受体酪氨酸激活基序，且该复合体的释放与 Src 家族的酪氨酸蛋白激酶(PTKs) 有关，BCR 的结构及其潜在的交互作用功能为识别和处理信息以及传递细胞外信号提供了非常综合但却灵活的平台，因此在 B 细胞中围绕 BCR 所产生的一系列分子交互作用和级联放大反应构成了 BCR 相关的信号通路 ( 见图 3) 。此通路开始于表面 Ag 和 Ig 的结合，交叉结合的 Ig 受体进入特殊的细胞膜区域或脂双分子层，此区域存在大量的结合蛋白和信号分子，其中 Src 蛋白家族的 PTKs Lyn，、Fyn、Lck 和BLK 等就与脂双分子层结合并锚定在其内侧的细胞质膜上。这些 PTKs 可通过磷酸化 Ig“ p 来激活 BCR，进而诱导位于 Igcxl B 胞质尾区的 ITAM s 与PTKsSyk 上的 Src
