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整合素家族与干细胞衰老2023-07-27 08:43:48

2022年9月,被誉为诺贝奖风向标的“拉斯克奖”将基础医学研究奖授予了Richard O. Hynes、Erkki Ruoslahti和Timothy A. Springer三位科学家,表彰他们发现了介导细胞-细胞和细胞-基质黏附的介质——“整合素”在生理和疾病中的关键作用。整合素是由α、β两条链通过非共价键连接组成的异源二聚体,是一种Ⅰ型跨膜蛋白,其主要功能是参与细胞和细胞、细胞外基质以及病原体之间的黏附和信号传导,进而调控基因表达、影响细胞增殖和分化以及细胞迁移运动等生物学过程。

整合素在生物体内分布广泛且类型众多,目前在脊椎动物中发现了18种不同的α亚基和8种不同的β亚基,它们之间相互组合成至少24种整合素。整合素的多样性和复杂性,决定了其生理功能的丰富性和重要性。其中,含α4和β1亚基的整合素与干细胞衰老联系密切。α4整合素包括α4β1和α4β7两种,通过与血管细胞黏附分子-1和纤连蛋白相互作用来介导细胞-细胞和细胞-细胞外基质黏附。α4整合素的基因缺失会导致小鼠胚胎致死。α4整合素介导的细胞黏附信号在造血干/祖细胞增殖、分化以及衰老过程中也发挥重要作用。
 
最新的研究结果中,科学家绘制了小鼠造血干/祖细胞的整合素表达谱,发现在组成整合素的18种α亚基和8种β亚基中,α4、β1和β7三种亚基在小鼠造血干/祖细胞中显示出最高的表达,且在由造血干细胞向祖细胞分化过程中呈递增趋势。其中,α4β1整合素已被鉴定为早期胚胎发育中最重要的干细胞表面标记之一,主要在造血干/祖细胞中表达。在小鼠以及斑马鱼中,α4整合素对胎儿肝脏内的正常造血功能至关重要,当抑制α4亚基功能之后,造血干/祖细胞的归巢过程会受到显著干扰。
 
出自《细胞黏附分子调控干细胞衰老机制的概述》作者吴怡,吕小英,林昶东。