BMP信号通路参与骨髓间充质干细胞的成脂分化2022-07-18 08:30:32
BMP信号通路可以通过促进成脂分化的关键转录因子过氧化物酶体增殖物激活受体γ和C/EBPα的表达，增加脂肪生成。参与间充质干细胞向脂肪细胞分化的主要有BMP2和BMP4，它们作为配体与细胞表面的BMPR1A受体结合使Smad1磷酸化，Smad1与Smad4形成复合物并进入核内。Smad1/4信号的激活也可以促进Shn2进入细胞核并与PPARγ启动子结合，在C/EBPα的协同作用下促进PPARγ的转录生成，从而促进脂肪生成。在BMP信号通路中，BMP2既能促进骨髓间充质干细胞的成脂分化也能促进其成骨分化，ZUR NIEDEN等研究表明低剂量的BMP2可以促进C3H10T1/2成脂分化，而高剂量的BMP2可以促进C3H10T1/2成骨和成软骨分化，因此，BMP2对于骨髓间充质干细胞的分化是具有剂量依赖性的。此外，XU等发现BMP途径下游的p38MAPK信号级联对脂肪细胞的生成也有重要作用，在相同的细胞模型中，p38基因的敲除会导致骨髓间充质干细胞成脂肪分化异常。Wnt信号通路的经典途径和非经典途径均可以通过抑制成脂分化的关键转录因子PPARγ和C/EBPα的表达，从而抑制脂肪生成。在经典途径中，PPARγ的抑制作用主要是通过β-catenin完成的，配体的结合通过抑制磷酸化稳定β-catenin，未磷酸化的β-catenin进入细胞核不仅能阻断PPARγ的合成，还可以干扰其转录活性。在非经典途径中，Wnt的结合刺激细胞内Ca2+释放，使钙离子依赖性蛋白（CaMKⅡ蛋白激酶C 和钙调神经磷酸酶）被激活，进而调节下游靶点TAK1、TAB2，最终抑制PPARγ，抑制脂肪分化。因此，Wnt信号通路的负调控蛋白，例如硬化蛋白和Dickkopf-1等，可以促进脂肪细胞的生成，而Sirtuin1等可以通过激活Wnt信号通路以及抑制Wnt信号通路的负调控因子抑制脂肪的生成。在该信号通路中，Wnt10b被认为是Wnt信号中最重要的内源性调控因子，过表达Wnt10b的小鼠可以抵抗由饮食引起的肥胖以及相关的葡萄糖耐受不良。此外，衰老相关的脂肪细胞增加也被认为与 Wnt10b的减少有关。
出自《骨骼微环境中谁决定间充质干细胞的分化命运》作者张纯希,李想,周钰翔.
