刺猬信号通路

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信号传导途径示意图,右中为刺蝟因子

刺猬信号通路英语Hedgehog signaling pathway)是重要的信号传导通路。

刺猬信号通路是动物发育的关键调控之一,在所有的两侧对称动物中都有表达。刺猬信号通路得名于在其多肽配体--Drosophila果蝇中发现的一种名为Hh 的细胞间信号分子。Hh是 Drosophila体节极性基因的表达物,是果蝇体形发育形成的基础。该分子在后期胚胎开成及变态期及起重要作用。[1]

共有五種刺蝟因子:音蝟因子(Sonic hedgehog,SHH)、沙漠刺蝟因子(desert hedgehog,DHH)、印度刺蝟因子(Indian hedgehog,IHH)、Echidna Hedgehog,EHH和Tiggywinkle Hedgehog,TwHH)。仅在鱼类中发现有EHH和TwHH,哺乳类和其他动物中没有这两种刺蝟因子。

哺乳动物有三种刺猬信号路径同系物,DHH、IHH及SHH,其中Sonic研究得最深入。该路径在脊椎动物胚胎发育中同样的重要。缺乏缺乏该路径组件的基因敲除小鼠,其大大脑、骨骼、肌肉系统、胃肠道及肺都未能正正常发育。近期研究表明刺猬信号路径在调节对成人组织起到维护及再生作用的成体干细胞中的作用。同样该路径也与某些癌症的发生的关系。几家制药公司正在积极的开发针通过刺猬信号传导以对抗癌症的药物。

发现[编辑]

File:Denticlebands.png
图1.正常幼虫与刺猬hedgehog突变的幼虫

在20世纪70年代,发育生物学的基本问题是一个相对简单的受精卵是如何发展成一个复杂的身体分节英语Segmentation (biology)的动物的。70年代末,克里斯汀·纽斯林-沃尔哈德艾瑞克·威斯乔斯分离了控制果蝇前后体轴发育分节的突变基因[2],他们的“饱和诱变”技术导致了一系列参与体轴形态发生英语Morphogenesis基因的发现。1995年,他们因在对果蝇胚胎发育英语Drosophila embryogenesis基因突变的研究工作与爱德华·路易斯共同获得诺贝尔奖[3]

The Drosophila hedgehog (hh) gene was identified as one of several genes important for creating the differences between the anterior and posterior parts of individual body segments. The fly hh gene was independently cloned in 1992 by the labs of Jym Mohler, Philip Beachy, and Thomas B. Kornberg. Some hedgehog mutants result in abnormally-shaped embryos that are unusually short and stubby compared to wild type embryos. The function of the hedgehog segment polarity gene has been studied in terms of its influence on the normally polarized distribution of larval cuticular denticles as well as features on adult appendages such as legs and antennae.[4] Rather than the normal pattern of denticles, hedgehog mutant larvae tend to have "solid lawns" of denticles (Figure 1). The appearance of the stubby and "hairy" larvae inspired the name 'hedgehog'.

果蝇[编辑]

机制[编辑]

作用[编辑]

脊椎动物[编辑]

机制[编辑]

作用[编辑]

人类疾病[编辑]

胚胎发育时缺少刺蝟因子(因基因突变或孕妇误食致畸剂)都会导致严重的发育异常。

进化[编辑]

研究[编辑]

参见[编辑]

参考[编辑]

  1. ^ Ingham, Philip W.; Nakano, Yoshiro; Seger, Claudia. Mechanisms and functions of Hedgehog signalling across the metazoa. Nature Reviews Genetics. 2011, 12 (6): 393–406. doi:10.1038/nrg2984. PMID 21502959. 
  2. ^ Nüsslein-Volhard, Christiane; Wieschaus, Eric. Mutations affecting segment number and polarity in Drosophila. Nature. 1980, 287 (5785): 795–801. doi:10.1038/287795a0. PMID 6776413. 
  3. ^ 1995 Nobel Prize for discovery of the genetic control of early embryonic development
  4. ^ Mohler, Jym. Requirements for hedgehog, a Segmental Polarity Gene, in Patterning Larval and Adult Cuticle of Drosophila. Genetics. 1988.December, 120 (4): 1061–72. PMC 1203569. PMID 3147217. 

外部链接[编辑]