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Wnt信号通路与线粒体功能调节及相关疾病的研究进展

乔雪;朱莉;郭艳;宋荣博;钟鸣

【摘要】Wnt信号通路是一条进化上高度保守的信号途径,参与调节细胞生长、分

化和迁移,在多种肿瘤形成和神经退行性疾病中发挥重要作用.线粒体作为细胞能量

供应最为重要的细胞器,同时也是细胞内Ca2+缓冲器和活性氧类(ROS)产生的重要

场所,在疾病发生发展过程中起重要作用.近年来研究显示Wnt信号通路与线粒体功

能调节之间存在密切联系.Wnt信号通路参与线粒体的生物合成、能量代谢和ROS

生成,通过改变线粒体功能参与相关代谢性疾病、神经退行性疾病及肿瘤的发生与

进展.

【期刊名称】《医学综述》

【年(卷),期】2018(024)014

【总页数】6页(P2744-2748,2753)

【关键词】Wnt信号通路;线粒体;代谢紊乱;神经退行性疾病;肿瘤

【作者】乔雪;朱莉;郭艳;宋荣博;钟鸣

【作者单位】中国医科大学附属口腔医院中心实验室辽宁省口腔疾病重点实验室

辽宁省口腔疾病转化医学研究中心,沈阳110002;中国医科大学口腔医学院口腔生

物教研室,沈阳110002;中国医科大学附属口腔医院中心实验室辽宁省口腔疾病重

点实验室辽宁省口腔疾病转化医学研究中心,沈阳110002;中国医科大学附属口腔

医院中心实验室辽宁省口腔疾病重点实验室辽宁省口腔疾病转化医学研究中心,沈

阳110002;中国医科大学口腔医学院口腔生物教研室,沈阳110002;中国医科大学

附属口腔医院中心实验室辽宁省口腔疾病重点实验室辽宁省口腔疾病转化医学研

究中心,沈阳110002;中国医科大学附属口腔医院中心实验室辽宁省口腔疾病重点

实验室辽宁省口腔疾病转化医学研究中心,沈阳110002;中国医科大学口腔医学院

口腔病理教研室,沈阳110002

【正文语种】中文

【中图分类】R394.3

线粒体功能障碍与多种临床疾病的发生发展密切相关，如阿尔茨海默病

(Alzheimer′sdisease，AD)、帕金森病(Parkinson′sdisease,PD)、Leber遗传性

视神经疾病、肥厚性心肌病和糖尿病等[1-3]。深入研究线粒体功能及其调控机制

非常必要。Wnt是富含半胱氨酸残基的分泌型糖蛋白，主要通过自分泌或旁分泌

的方式激活膜受体及下游信号分子发挥作用。Wnt信号通路参与调节细胞增殖、

分化和迁移，在多种肿瘤生长侵袭、神经退行性疾病和代谢异常疾病中发挥重要作

用[4-5]。Wnt信号通路与能量代谢、活性氧类(reactiveoxygenspecies,ROS)生

成和细胞凋亡等病理生理过程相关[6]，由于上述过程与线粒体功能密切相关，因

此，深入探讨Wnt信号通路与线粒体之间的相互调节及作用机制越来越重要。现

对Wnt信号通路在代谢性疾病、神经退行性疾病以及肿瘤发病过程中的相关研究

进展进行阐述，从分子水平上总结在以上疾病中Wnt信号通路对线粒体生物合成、

动态改变、能量代谢以及ROS产生的调节，为疾病的治疗提供潜在靶点。

1线粒体主要生物学功能

线粒体是由双层膜构成的棒状或球状结构，存在于特定亚细胞区域。线粒体在细胞

内的功能多种多样：通过氧化磷酸化反应为机体提供ATP，是细胞最重要的“能

量工厂”；通过与内质网间紧密连接摄取钙库释放的Ca2+，是参与调节细胞钙离

子稳态重要的离子缓冲器；通过释放细胞色素C等凋亡诱导因子激活胱天蛋白酶

(caspase)通路，是参与调控细胞存活的关键细胞器[7]。通过感受胞内钙离子、血

糖、突触活动、分泌递质或生长因子的变化，线粒体调节自身生物合成、分裂融合

和动态运动，完成物质能量的交换和自噬清除，从而维持细胞、组织和器官正常生

理功能[8-9]。

2Wnt信号通路

Wnt糖蛋白家族分子在进化中高度保守且广泛表达，主要通过自分泌或旁分泌的

方式激活膜受体而发挥作用。Wnt通路根据是否由CTNNB1基因编码的β联蛋白

多效蛋白进行信号转导分为β联蛋白依赖和非β联蛋白依赖两类，即经典途径和

非经典途径[10]。目前已知的Wnt蛋白有19种，其中Wnt1、Wnt3a、Wnt8等

参与经典信号通路，Wnt4、Wnt5a、Wnt11等参与非经典信号通路[11]。在β

联蛋白经典途径中，细胞外因子Wnt与跨膜受体分