Hedgehog信號(hào)傳導(dǎo)通路及其生物學(xué)功能①

閔 明 王婷婷 張繼東

(遵義醫(yī)科大學(xué)免疫學(xué)教研室 貴州省基因檢測(cè)與治療特色重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遵義 563000)

Hedgehog(Hh)信號(hào)傳導(dǎo)通路最初是在果蠅身上發(fā)現(xiàn)的，是一條高度保守的信號(hào)通路途徑[1]。果蠅的Hh基因突變導(dǎo)致幼蟲體表出現(xiàn)許多刺突，形似刺猬，故名Hedgehog。Hh信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路無(wú)論在胚胎期還是胚胎形成后，幾乎對(duì)所有器官的發(fā)育都至關(guān)重要。機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的維持，需要Hh信號(hào)通路在特定的時(shí)間、組織細(xì)胞中被正常激活，異常的激活會(huì)導(dǎo)致組織細(xì)胞異常增殖分化，引發(fā)發(fā)育異常或者腫瘤。本文將綜述Hh在生理和病理狀態(tài)下的生物學(xué)功能，以進(jìn)一步全面而深入地總結(jié)Hh信號(hào)通路的最新研究進(jìn)展，旨在為更好地理解和研究此信號(hào)通路在生物體內(nèi)的調(diào)控作用提供參考。

1 Hh信號(hào)傳導(dǎo)通路

Hh信號(hào)通路主要由配體、受體、轉(zhuǎn)錄因子3部分構(gòu)成。配體一共有3種，包括Sonic hedgehog(Shh)、Desert hedgehog(Dhh)和Indian hedgehog(Ihh)。受體有Patched(Ptch)和Smoothened(Smo)兩種，Ptch受體又分為Ptch1和Ptch2。轉(zhuǎn)錄因子Gli(Glioma-associated oncogene)擁有3種類型：Gli1、Gli2和Gli3。Gli1參與激活目的基因轉(zhuǎn)錄，Gli2和Gli3既能激活又能抑制目的基因的轉(zhuǎn)錄。

與其他調(diào)控生長(zhǎng)發(fā)育信號(hào)通路不同的是，脊椎動(dòng)物Hh信號(hào)通路依賴于高度專業(yè)化的細(xì)胞器——初級(jí)纖毛。初級(jí)纖毛是突出于細(xì)胞表面的微管樣結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器，廣泛存在于各種類別細(xì)胞表面[2]。初級(jí)纖毛是具有感受能力的細(xì)胞器，能感受Hh信號(hào)，調(diào)節(jié)信號(hào)通路[3]。在沒(méi)有Hh配體的情況下，Ptch受體位于初級(jí)纖毛的底部，抑制Smo向初級(jí)纖毛內(nèi)轉(zhuǎn)移，從而抑制其活化；Gli則被依賴環(huán)磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate，cAMP)的激酶A(Protein kinase A，PKA)磷酸化后分解為Gli抑制物(GLIR)，GLIR抑制細(xì)胞核內(nèi)目的基因轉(zhuǎn)錄。……