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全能性和分化

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通路描述:

胚胎干细胞 (ESC) 的两个显著特征是多能性和自我更新的能力。这些特征使得 ESC 能够发育为成人体内的任何细胞类型,同时在未分化阶段继续分裂,这些特征受到多种细胞信号转导通路调节。在人体 ESC (hESC) 中,参与多能性和自我更新的主要信号转导通路是 TGF-β 和 FGFR,TGF-β 通过 Smad2/3/4 转导信号,而 FGFR 则激活 MAPK 和 Akt 通路。Wnt 通路还可促进多能性,尽管这可能通过一种包括转录激活剂 TCF1 和抑制因子 TCF3 之间的平衡的非经典机制来实现。通过这些通路的信号转导可支持多能性状态,多能性状态主要依赖于三个关键的转录因子:Oct-4、Sox2 和 Nanog。这些转录因子会激活 ESC 特异性基因的基因表达,调节自身的表达,抑制参与分化的基因,同时还作为 hESC 标志物。用于识别 hESC 的其他标志物有细胞表面糖脂 SSEA3/4、糖蛋白 TRA-1-60 和 TRA-1-81。在体外,hESC 可被诱导成为三种原胚层(即内胚层、中胚层和外胚层)的衍生物和原生殖细胞样细胞。调控这一过程的其中一个主要信号转导通路是 BMP 通路,其通过 Smad1/5/9 抑制 Nanog 表达并激活分化特异性基因的表达来促进分化。Notch 也通过 Notch 细胞内结构域 (NICD) 在分化过程中发挥作用。随着分化不断继续,每个原胚层的细胞按照谱系专一性方向进一步分化。

主要文献:

感谢来自美国马萨诸塞州坎布里奇哈佛大学 HHMI 和 MGH 癌症中心和再生医学研究中心的 Justin Brumbaugh 和 Konrad Hochedlinger 教授审阅了此图。

创建于 2009 年 5 月

修订于 2016 年 9 月

  • 激酶激酶
  • 磷酸酶 磷酸酶
  • 转录因子转录因子
  • CaspaseCaspase
  • 受体受体
  • 酶
  • 促凋亡促凋亡
  • 促生存促生存
  • GAP/GEFGAP/GEF
  • GTP 酶GTP 酶
  • G 蛋白G 蛋白
  • 乙酰化酶乙酰化酶
  • 脱乙酰酶脱乙酰酶
  • 核糖体亚基核糖体亚基
  • 直接刺激修饰直接刺激修饰
  • 直接抑制修饰直接抑制修饰
  • 多级刺激修饰多级刺激修饰
  • 多级抑制修饰多级抑制修饰
  • 暂时性刺激修饰暂时性刺激修饰
  • 暂时性抑制修饰暂时性抑制修饰
  • 亚基或裂解活化产物的分离亚基或裂解活化产物的分离
  • 亚基结合亚基结合
  • 转位转位
  • 转录性刺激修饰转录性刺激修饰
  • 转录性抑制修饰转录性抑制修饰
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