目的:探讨Wnt信号通路蛋白5a(Wnt5a)基因过表达对骨髓间充质干细胞(BMSC)移植治疗心肌梗死的影响及分子机制。方法:结扎雄性SD大鼠冠脉前降支制备心肌梗死动物模型，按数字表法分为实验组(40只)和假手术组(20只)，4周后超声检测大鼠血流动力学指标变化；分离大鼠BMSC并在体外培养纯化，建立Wnt5a稳定沉默(sh-Wnt5a)和过表达的(oe-Wnt5a)BMSC细胞株，采用划痕实验检测Wnt5a沉默和过表达对细胞迁移能力的影响；采用酶联免疫吸附实验(ELISA)技术检测心肌梗死大鼠模型组血清中胰岛素样生长因子1(IGF-1)、血管内皮生长因子(VEGF)、干细胞因子(SCF)和肝细胞生长因子(HGF)的含量；BMSC移植治疗心肌梗死大鼠，实验共分4组：心肌梗死对照组，生理盐水组、BMSC组和oe-Wnt5a组。移植治疗4周后，超声检测血流动力学变化后取材大鼠心肌，冰冻切片、苏木精-伊红(HE)染色后检测大鼠心肌梗死的面积；采用蛋白质印迹法(Western blot)技术检测移植后大鼠心肌组织中Wnt5a、桩蛋白(Paxillin)、干细胞因子受体(C-KIT)、Ca 2+依赖的蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)和钙敏感受体(CaSR)蛋白的表达，两组和多组间比较分别采用 t检验和单因素方差分析。 结果:(1)成功建立Wnt5a稳定沉默和过表达的BMSC细胞模型。sh-Wnt5a组细胞迁移率显著低于对照组(6.67±1.02比18.71±3.02， t＝6.542， P<0.01)，oe-Wnt5a组细胞迁移率显著高于对照组(43.33±7.95比18.71±3.02， t＝5.014， P<0.01)。(2)ELISA结果显示，BMSC组及oe-Wnt5a组的血清中IGF-1、VEGF、SCF和HGF的浓度明显高于心肌梗死组[(5 473.20±474.55)、(1 237.85±173.90)、(548.09±77.06)、(136.14±37.41) pg/ml比(3 799.20±384.99)、(652.32±95.34)、(352.78±65.89)、(62.92±12.93) pg/ml， t＝4.745、5.114、3.337、3.204， P<0.05]；oe-Wnt5a组的血清中IGF-1、VEGF、SCF和HGF的浓度明显高于BMSC组[(6 264.31±498.87)、(1 445.75±179.58)、(663.22±79.71)、(238.15±62.09) pg/ml比(5 473.20±474.55)、(1 237.85±173.90)、(548.09±77.06)、(136.14±37.41) pg/ml， t＝3.990、5.441、3.799、3.437， P<0.05]。(3)移植治疗4周，大鼠心功能血流动力学有所改善。BMSC组的Wnt5a、Paxillin、C-KIT、和CaSR蛋白显著高于心肌梗死组(33.37±7.34、86.71±13.12、57.67±11.23、96.45±11.45比14.19±5.26、61.62±10.76、26.81±7.89、64.01±7.75， t＝3.679、3.561、3.895、4.064， P<0.05)；oe-Wnt5a组的Wnt5a、Paxillin、C-KIT、CAMKⅡ和CaSR蛋白表达显著高于心肌梗死组(60.33±10.12、90.22±15.42、86.44±12.45、73.30±11.34、108.69±14.43比14.19±5.26、61.62±10.76、26.81±7.89、47.66±9.87、64.01±7.75， t＝7.007、2.635、7.007、2.954、4.725， P<0.05)。Wnt5a和C-KIT蛋白表达显著高于BMSC组(60.33±10.12、86.44±12.45比33.37±7.34、57.67±11.23， t＝3.735、2.972， P<0.05)BMSC组和Oe-Wnt5a的心梗面积小于心肌梗死组(20.98±1.46、14.14±3.11比32.79±3.96， t＝4.825、6.415， P<0.05)，Oe-Wnt5a组的梗死面积小于BMSC组(14.14±3.11比20.98±1.46， t＝3.448， P<0.05)。 结论:Wnt5α基因过表达能有效促进BMSC的迁移及细胞因子的表达，过表达Wnt5a的BMSC移植治疗心肌梗死大鼠比单独移植BMSC疗效更显著。

Wnt信号通路包括经典通路和非经典通路,Wnt5a-Frizzled-2通路参与非经典通路中的Wnt/Ca2+信号通路,该通路由Wnt相关蛋白Wnt5a与其配体Frizzled-2结合后被激活,可调控细胞中的部分关键位点影响细胞的信号转导,且与细胞的生长进程密切相关.在某些血供丰富的组织,如心脏和脑组织等发生缺血再灌注时,均存在Wnt5a-Fizzled-2通路的激活.Wnt5a-Frizzled-2通路激活后引起细胞内钙超载,最终促进细胞凋亡.本文综述Wnt5a-Frizzled-2信号通路在缺血再灌注损伤类疾病中的异常激活和引起的钙超载导致细胞凋亡,以期为缺血再灌注损伤的生理机制研究提供参考.

成骨细胞分化和凋亡在维持骨稳态中起着至关重要的作用,异常的成骨细胞分化或凋亡会导致多种骨代谢疾病.钙离子/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)是一类广泛存在于体内的多功能蛋白激酶家族,它通过将细胞内的Ca2+信号转化为多种生理或病理的细胞反应,在成骨细胞的分化和凋亡调控中发挥着重要作用.CaMKⅡ对成骨细胞分化的影响主要通过3 个信号通路实现:(1)通过 1α-25(OH)2D3 膜介导信号通路调节成骨细胞的分化;(2)参与WNT/Ca2+信号通路;(3)通过RUNX2-OSX信号通路影响成骨细胞分化.这些信号通路共同作用于成骨细胞,促进其成熟和功能发挥.CaMKⅡ在成骨细胞凋亡中的作用则涉及调节内质网应激反应和调控Bax/Bcl-2表达比例.这些机制对于成骨细胞的存活和凋亡至关重要,影响骨组织的稳定性和重建.总体而言,CaMKⅡ作为一个多功能信号分子,在成骨细胞分化和凋亡的调控中扮演重要角色.对CaMKⅡ的进一步研究,特别是在骨代谢疾病治疗中的应用,是未来研究的一个重要方向.

目的 探讨大豆异黄酮(SI)减轻脑缺血再灌注(I/R)引起钙超载的作用机制.方法 将48只SD大鼠采用随机数法分为4组:假手术组(Sham组)、脑缺血再灌注模型组(I/R组)、病毒空载组(NC组)、Frizzled-2敲低组(Knock down组),12只/组.采用线栓法堵塞大脑中动脉2 h,再灌注24 h构建 I/R模型.采用Western blot验证病毒敲低效率并检测Wnt/Ca2+信号通路相关蛋白Wnt5a、Frizzled-2和P-CaMKⅡ的变化.采用钙含量显色法检测各组缺血半暗带(IP)区钙离子浓度变化,HE检测各组IP区组织结构变化.另将72只SD大鼠采用随机数法分为3组:Sham组、I/R组、大豆异黄酮预处理组(SI组),24只/组.采用多普勒血流仪检测局部脑血流变化,TTC染色检测脑梗死体积,HE和尼氏染色检测IP区组织变化、免疫荧光检测ROS、Ca2+和细胞凋亡水平、流式检测细胞钙离子浓度,试剂盒检测血清MDA和SOD水平,Western blotting和免疫组化检测IP区Wnt5a、Frizzled-2和P-CaMKⅡ蛋白表达.结果 与I/R组比较,Knock down组钙离子浓度(P<0.001)、Wnt5a(P<0.05)、Frizzled-2(P<0.05)和P-CaMKⅡ(P<0.001)表达水平均降低;与I/R组比较,SI组钙离子浓度(P<0.05)、ROS和MDA水平(P<0.001)、细胞凋亡程度(P<0.001)、脑梗死体积(P<0.001)、Wnt5a、Frizzled-2和P-CaMKⅡ表达水平(P<0.05)均降低,SOD水平升高(P<0.001).结论 大豆异黄酮可能通过抑制Wnt/Ca2+信号通路减轻大鼠脑缺血再灌注引起的钙超载

目的:探讨氧糖剥夺再灌注(OGD/Rep)后神经元细胞内Wnt5a/FZD2/Ca2+通路的变化.方法:采用OGD/Rep模型构建神经元细胞局部缺血/再灌注损伤,分正常组、再灌注(0、3、6、9、12、24 h)组.免疫荧光鉴定皮层神经元细胞,CCK-8法确定神经元细胞OGD时间,Western blotting检测非经典Wnt/Ca2+信号通路中Wnt5a、FZD2、IP3-R和p-CaMKⅡ/CaMKⅡ蛋白的变化,免疫荧光和酶标仪检测细胞内Ca2+和活性氧(ROS)的含量.结果:MAP-2免疫荧光鉴定原代皮层神经元细胞纯度较高.与正常组比较,神经元细胞OGD 3 h后细胞存活率为55.46％;与正常组比较,OGD/Rep后非经典Wnt/Ca2+信号通路相关蛋白Wnt5a(3、6、9、12、24 h)、FZD2(3、6、9 h)、IP3-R(6、9、12、24 h)和p-CaMKⅡ/CaMKⅡ(6 h)的相对表达量上调(P<0.05～P<0.01);与正常组比较,OGD/Rep后神经细胞内Ca2+和ROS的表达量均升高(P<0.01).结论:神经元细胞OGD/Rep能激活Wnt5a/FZD2/Ca2+信号通路.

神经管畸形是一种常见的神经发育疾病,其分为开放型和闭合型两大类,以无脑畸形、脑膨出和颅脊柱裂为主要症状.Wnt信号通路与神经系统疾病发生的关系是近年来较热门的研究领域.Wnt信号通路包括Wnt/β-catenin通路、平面细胞极性通路、Wnt/Ca2+通路,其在神经管发育过程中发挥着重要的作用.本文综述了Wnt信号通路的研究现状,阐述了Wnt信号通路在神经管闭合过程中发挥的作用,为开发防治神经管畸形相关药物提供思路.

目的:研究舒血宁(SXN)对缺血性脑损伤大鼠海马Wnt/β-catenin信号通路的影响.方法:SD大鼠分为3组:假手术(sham)组、大脑中动脉栓塞(MCAO)组和MCAO手术处理+SXN治疗(MCAO+SXN)组.采用MCAO法制备大鼠缺血性脑损伤模型,SXN组大鼠通过尾静脉注射SXN.采用神经功能损伤评分和平衡木试验检测大鼠神经功能,利用HE染色观察海马CA1区炎症细胞浸润的变化,利用免疫荧光染色观察海马CA1区β-catenin表达,通过real time RT-PCR和Western Blot方法分别检测海马区胱天蛋白酶3(caspase-3)、环氧合酶2(COX-2)和内皮型一氧化氮合成酶(eNOS)mRNA和蛋白的表达.结果:SXN能改善脑缺血再灌注大鼠神经功能障碍,减少海马CA1区炎性细胞浸润,并降低β-catenin、caspase-3和COX-2的表达,同时上调eNOS表达.结论:舒血宁通过抑制Wnt/β-catenin信号通路对大鼠炎症反应、氧化应激及神经细胞凋亡保护缺血性脑损伤.

目的 探究人参多糖改善去卵巢大鼠骨质疏松的作用及对Wnt3/β-catenin/Runx2 信号通路的影响.方法 将大鼠分为假手术组、模型组、人参多糖低、高剂量组(100、200 mg/kg)及阿仑膦酸钠维生素D3 组(6.25 mg/kg),每组 10 只,采用去卵巢法建立骨质疏松症模型.连续干预 12 周,记录体质量,观察骨组织病理形态,检测骨密度、骨生物力学、血清骨代谢及生化指标,同时测定骨组织Wnt3、β-catenin及Runx2 表达.结果 与模型组比较,人参多糖低、高剂量组大鼠体质量明显降低(P<0.01),骨组织病理形态减轻,骨密度、刚度、最大应力及最大载荷均明显增加(P<0.05,P<0.01);血清TRAP-5b含量明显降低(P<0.05,P<0.01),而BALP、OC、OPG及P3+、Ca2+含量明显升高(P<0.05,P<0.01);骨组织Wnt3、β-catenin及Runx2 表达均明显增加(P<0.05,P<0.01).结论 人参多糖具有改善去卵巢大鼠骨质疏松的作用,其机制可能与激活Wnt3/β-catenin/Runx2 信号通路有关.

背景 慢性炎症环境下人牙周膜干细胞(human periodontal ligament stem cells,hPDLSCs)生物学功能受损是牙周炎患者组织再生治疗困难的关键原因.作为非经典Wnt/Ca2+信号通路的分泌型配体,Wnt5a在干细胞生长发育及炎症性疾病中发挥着关键作用,但炎症微环境下Wnt5a对hPDLSCs增殖和成骨分化的影响尚不明确.目的 探讨炎症微环境下过表达Wnt5a对人牙周膜干细胞增殖及成骨分化能力的影响.方法 收集健康离体牙,参照酶消化法分离培养原代hPDLSCs.使用肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)刺激hPDLSCs,构建体外炎症微环境.按照阴性对照组、过表达组、TNF-α +阴性对照组、TNF-α +过表达组进行实验分组.成骨诱导条件下实时定量PCR检测炎症因子白细胞介素(interleukin,IL)-1β、IL-6、TNF-α、成骨关键基因Runt相关转录因子 2(recombinant runt related transcription factor 2,RUNX2)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、Ⅰ型胶原(collagen-1,COL-1)和Wnt5a信号分子的mRNA表达变化;利用慢病毒转染技术获取过表达Wnt5a的hPDLSCs;CCK-8 法测定Wnt5a对hPDLSCs增殖的影响;成骨诱导培养后,ALP染色、茜素红S(alizarin red S,ARS)染色用于评价过表达Wnt5a对hPDLSCs成骨分化能力的影响,实时定量PCR和Western blot法检测过表达Wnt5a后hPDLSCs中成骨标志物RUNX2和COL-1 的mRNA及蛋白表达水平.结果 与正常组相比,炎症组中IL-1β、IL-6、TNF-α及Wnt5a的mRNA表达增加(P均＜0.01),而成骨相关基因RUNX2(P=0.031)、ALP(P＜0.01)、COL-1(P=0.014)的mRNA表达下降;慢病毒感染 48h后在荧光显微镜下观察到细胞呈GFP绿色荧光,与阴性对照组相比,过表达组中Wnt5a的mRNA及蛋白表达量显著增加(P均＜0.01);CCK-8结果表明过表达组细胞活力较阴性对照组增强(P＜0.01),但TNF-α +过表达组与TNF-α +阴性对照组相比,细胞增殖活力下降(P＜0.01);成骨诱导条件下,过表达组中成骨早期标志物COL-1、RUNX2的mRNA(P均＜0.01)和蛋白(P均＜0.01)表达水平及钙结节形成量降低;但在炎症微环境下,与TNF-α +阴性对照组相比,TNF-α +过表达组中COL-1和RUNX2的mRNA(P=0.022;P=0.016)和蛋白(P均＜0.01)表达水平升高,ARS染色显示其着色深度及钙结节形成量增加,ALP染色显示细胞体外矿化能力增强.结论 炎症微环境下hPDLSCs中Wnt5a表达上调.正常培养条件下过表达Wnt5a后,hPDLSCs增殖能力增强、骨向分化能力降低.但在TNF-α刺激的炎症微环境下,过表达Wnt5a抑制hPDLSCs增殖、促进hPDLSCs成骨分化.慢性牙周炎过程中,hPDLSCs可能通过Wnt5a非经典通路调节成骨和增殖过程.

1982 年,美国加利福尼亚大学NUSSE等[1]将分别来自果蝇的Wingless蛋白和小鼠的Int蛋白的具有同源性、富含半胱氨酸残基的 2 种分泌型糖蛋白合称为Wnt蛋白. Wnt信号通路的启动主要依靠Wnt配体蛋白、Wnt受体及相关配件. 目前,Wnt配体蛋白在人类和哺乳动物中已发现有 19种,Wnt受体主要由卷曲蛋白(Frizzled)家族和非Frizzled家族类蛋白构成.