干细胞及Wnt信号通路(Stem Cells & Wnt)

干细胞即为起源细胞。这类细胞具有增殖和分化潜能，能够自我更新复制，并产生高度分化的功能细胞。其生物学特点包括：

1. 终生保持未分化或低分化特征；
2. 在机体内数目、位置相对恒定；
3. 具有自我更新能力；
4. 能无限制地分裂增殖；
5. 具有多向分化潜能，能分化成不同类型的组织细胞。例如，造血干细胞、骨髓间充质干细胞和神经干细胞等成体干细胞具有一定的跨系甚至跨胚层分化的潜能；
6. 分裂周期较长，绝大多数干细胞处于G0期；
7. 通过成分分裂和不对称分裂两种方式分裂，前者形成两个相同的干细胞，后者形成一个干细胞和一个祖细胞。

根据干细胞的分化能力可分为全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞。全能干细胞可以分化为机体内的任何一种细胞直至形成复杂的有机体；多能干细胞可分化为多种类型的细胞，如造血干细胞能够分化为12种血细胞。

根据个体发育过程中出现的先后次序不同，干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞（embryonic stem cells，ESC） 是指从胚胎内细胞团或原始生殖细胞中筛选分离出具有多能性或全能性的细胞，也可通过体细胞核移植技术获得。ESC 能表达POU家族的转录因子 Oct-3/4；在移植后能形成畸胎瘤，在体外适当条件下能分化为代表三胚层结构的体细胞。

ESC 的主要用途包括：

1. 克隆动物，使用体细胞作为核供体进行克隆生产虽易于取材，但克隆动物个体中常表现出严重的生理或免疫缺陷，且多为致命性的；
2. 转基因动物，以ESC 作为载体可大大加快转基因动物生产的速度与成功率；
3. 组织工程，人工诱导ESC 定向分化培育特定的组织和器官用于医学治疗。

Wnt信号通路 是一个复杂的蛋白质作用网络，其功能常见于胚胎发育和癌症，但也参与成年动物的正常生理过程。Wnt 一词源于“w(g)ingless”与“Int(wg)”基因最早在果蝇中被发现并作用于胚胎发育及成年动物肢体形成，“Int” 基因则最早在脊椎动物中发现，位于小鼠乳腺肿瘤病毒（MMTV）整合位点附近。Int-1基因与wingless基因具有同源性。果蝇中的wingless基因突变可导致无翅畸形；而在小鼠乳腺肿瘤中，MMTV复制并整合入基因组会增加一种或几种Wnt 基因的合成。

Wnt信号通路机制

Wnt 信号通路包括许多调控 Wnt 信号分子合成的蛋白质。这些蛋白质与靶细胞上的受体相互作用，最终影响细胞核内的β-catenin 水平变化。Dishevelled (DSH) 蛋白是膜相关 Wnt 受体复合物的关键成分，在结合 Wnt 蛋白后被激活，并抑制下游蛋白质复合物（包括 axin、GSK-3 与 APC）。

axin/GSK-3/APC 复合体可促进细胞内信号分子 β-catenin 的降解。当“β-catenin 降解复合物”受到抑制时，胞浆内的 β-catenin 可稳定存在，并部分进入细胞核与TCF/LEF 转录因子家族结合，从而促进特定基因的表达。