Caveolae-caveolin-1及Wnt-β-catenin通路.docVIP

Caveolae/caveolin-1及Wnt/β-catenin通路[摘要]有研究发现Wnt通路的核心分子β-catenin在静息状态下结合于细胞膜Caveolae，其主要功能蛋白caveolin-1可以通过调整β-catenin的定位，参与Wnt/β-catenin通路的信号传导。近年来人们对Caveolae/caveolin-1与Wnt/β-catenin通路作用关系的认识不断加深，本文将其研究现状综述如下。 [关键词]caveolin-1；β-catenin；wnt Caveolae（小凹）是一种细胞膜表面特异性的凹陷结构，直径约为50-100nm，外观似囊泡或烧瓶状[1]。caveolin-1（小凹蛋白）是Caveolae的主要功能蛋白，参与了Caveolae的形成，以及细胞增殖、分化和凋亡的调控，与肿瘤的发生发展有着密切关系。最近的研究指明Wnt通路的核心分子β-catenin可结合于细胞膜上的Caveolin-1分子，两者相互作用参与体内多种生物学过程，现将其综述如下。 1Caveolae/caveolin-1 1.1Caveolae/caveolin-1的结构特性 Caveolae的构成包括胆固醇、鞘磷脂、糖基鞘磷脂和其主要功能蛋白caveolin等。caveolin家族至少包括三种亚型：caveolin-1，caveolin-2，caveolin-3。其中caveolin-1、caveolin-2广泛存在于各种类型的细胞中，而caveolin-3仅在肌肉组织中表达。Caveolae结构中含有大量受体及信号分子如酪氨酸激酶受体、eNOS、TGF/BMP、FGF和最近研究的热点Wnt信号系统等。 1.2Caveolae/caveolin-1的生理作用 Caveolin-1通过其骨架结构域（CSD）可与Caveolae内许多与细胞增殖分化相关的信号分子结合，使其保持非活性状态，从而抑制多种信号途径的下游激活和转导。故caveolin-1被认为是信号通道的广泛抑制物，从而抑制细胞的增殖、促进细胞的成熟、分化，影响细胞的凋亡等，维持细胞的稳定。 2Wnt/β-catenin通路 2.1Wnt Wnt是一类分泌型糖蛋白，通过自分泌或旁分泌发挥作用。Wnt作为调控细胞生长、分化和凋亡等各方面的分泌蛋白家族，亦是调节如胚胎发生，形态形成等必需的生物学过程的生长因子大家族。 2.2β-catenin β-catenin是一种多功能的蛋白质，其主要位于细胞膜，而胞浆中游离量较少。β-catenin在细胞中具有双重作用，即参与细胞间黏附与Wnt信号传导。β-catenin主要是通过与细胞膜上钙黏蛋白E-cadherin相互作用，参与形成粘合带。β-catenin为经典Wnt信号通路中最重要的信息分子，可介导Wnt信号从细胞膜至胞浆进细胞核的传递，从而调节基因的表达[2]。 3Caveolae/caveolin-1与Wnt/β-catenin通路 TorresV.A.等研究发现在正常的人结肠癌细胞系HT-29（ATCC）中，caveolin-1和β-catenin进行免疫共沉淀后，caveolin-1的表达使生存素的蛋白水平和mRNA均显著降低。在U251细胞中证实被β-catenin自身过表达所激活的Wnt/β-catenin信号通路能被caveolin-1的表达所抑制。这提示Wnt通路的核心分子β-catenin结合于Caveolae上，并能与其主要功能蛋白caveolin-1形成紧密结合，并且可能通过caveolin-1调整β-catenin的定位，进而调控Wnt/β-catenin信号的传导，影响靶基因的转录翻译[3]。caveolin-1表达上调时，caveolin-1可将β-catenin聚集到Caveolae上，使其从由APC、CK1和β-catenin等形成的复合物中游离出来，抑制Wnt/β-catenin信号的传导，增强细胞间的黏附作用，使细胞不容易发生侵袭和转移；相反，caveolin-1表达下调时，会增强Wnt/β-catenin的转录活性，破坏细胞间的黏附作用，使细胞更容易发生侵袭和转移。 4展望 Caveolae是一个细胞信号转导的整合器，caveolin-1可以通过与Wnt通路的核心分子β-catenin结合，对其信号通路起到功能性调节的作用，参与各种细胞的增殖、分化等多种病理生理过程。目前，尽管对caveolin-1研究已经非常多，但caveolin-1通过Wnt/β-Catenin通路的具体作用机制等仍不十分清楚。相信随着研究的深入，将有助于我们认识一些新的疾病，并为疾病的治疗提供新的思路。 参考文献