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实用标准文案
hedgehog
信号通路简介
命名由来：
Nusslein-Volhard
等人在筛选影响果蝇幼虫发育基因时，发现
hedgehog
< br>基因突
变会导致幼虫长满刚毛，因此称为
hedgeho
g
。
【
1<
/p>
】主要功能
参与发育过程中的细胞分化。
1.<
/p>
作为体节极性基因，在果蝇幼虫体节形成过程中发挥作用。
Wg
和
en
< br>受
pair-rule
基因调控激活。
< br>en
在
even-skipped
（
Eve
）
或
Fushi
tarazu
（
Ftz
）
蛋白含量较高的细胞中表达，同时受到
Odd-skipped, Runt,
或
Sloppy-p
aired
的抑制。
Wg
在两者（
Eve &
Ftz
）均不表达（表达
sloppy-
paired
基因）的细胞中表达。
Wg
蛋白表达后扩散到周围细胞，
在表达
en
的细胞中，
Wg
和
Ftz/Lrp6
结合，
经
Wg
信号
通路激活
en
的表达。
en
蛋白激活
en<
/p>
自身及
hh
基因的表达，
hh
扩散到周围细胞，和
Patch
< br>受体结合，增强
Wg
基因的表达。
[
正反馈
]
hh/wg<
/p>
浓度梯度确定了
denticle
表达的
边界（
hh
浓度高不长毛，
wg
浓度高，长毛）。
若
Wg/Hh
通路受影响，毛会布满整个体节。
Hedgehog
，
Porcupine
，
Armadi
llo
因此得名。
2.
果蝇翅成虫盘的发育过程中参与
AP
方向的形态建成
。
果蝇胚胎发生期到一龄幼虫初期，翅成虫盘完成
AP
区域分隔。具体过程如下：
engrailed
在翅膀
dorsal
part
表达，促进
hedgehog
的表达，同时也抑制
hedgehog
在
dorsal part
的功能
(
？
ptc
只在
anteri
or
表达
)
。
Hedgehog
诱导下游
dpp
表达
，然而作为
短程信号蛋白，决定
dpp
的表达范围仅限于
AP
界线靠近
ant
erior
的位置。
Dpp
作为长程信
号蛋白，沿
AP
方向扩散，形成浓度梯
度，组织翅膀发育。
3.
脊椎动物手的发育（六指性状）
在脊椎动物手的发育过程中，肢芽后端的
ZPA(zone
of polarizing activity)
区分泌
SH
H
，形成一个扩散的梯度。根据
sonic
< br>hedgehog
的浓度从高到低，分别形成五到一指，这
个过程中
SHH
主要以自分泌的形式发挥作用，细胞表面缺失
dispatched
表达。
4.
细胞干性的维持及癌症相关。
Sonic
hedgehog
在成体干细胞的增殖过程中发挥重要作用。
比如造血干细胞
（
primitive
hematopoietic cell
s)
，乳腺细胞
(mammary)
，
神经干细胞
(neural stem cells)
等。同时
，
hedgehog
信号通路还参与卵泡细胞进入生长阶段的转
化过程。
Hedgehog
信号通路
发生突变会导致多种疾病。比如颜面畸形
(Gorlin
’
s syndrome
/basal-cell
naevus
syndrome)
，
由
ptc
突变导致，症状为骨骼缺陷，大个子宽脸。比如基
底细胞癌
(basal
cell
carcinoma)
由
hedgehog<
/p>
通路异常上调导致，
此疾病往往伴随
Pa
tched
功能缺失或
smoothened
< br>功能上调。此外，
sufu
的功能缺失可导致成神经血管
细胞瘤
(medulloblastoma)
。所以
ptc
和
sufu
是抑癌
基因。
Hedgehog
通路功能缺
失的疾病包括
Holoprosencephaly(
前脑无裂
畸形
)
。
最有名的例子
是
Cyclopia(
独眼畸形
)
，它是由于怀孕的母体误服了
Smo
抑制剂
cyclopamine
导致的。
¤
- hedgehog
主要作为短程
morphogen
发挥功能
，但是也可以长程作用。这取决于
hedgehog
受到脂类修
饰的情况。
¤
- hedgehog
与
wnt
信号通路在演化上可能存在一
定的同源性。
精彩文档
实用标准文案
【
2
】信号通路的成员
Skinny hedgehog (Ski/Skn)(sightless)
功能：使得
hedgehog
信号肽的
N
端连上棕榈酸
(palmitate)
。
hedgehog C terminal
功能：有自剪接功能，使得完整的
hedgehog
释放出
N
端信号
肽，且使得
Hedgehog-N
的
C
端共价地连上胆固醇
(cholesterol)
。
Dispatched (DISP)
☆
功能：协助
hedgehog
在组织中移动，可能促进
hedgehog
装配成多聚体。
类别：
patched
家族蛋白，跨膜蛋白
Dally and Dally like(Dlp)
功能：参与
hedgehog
受体细胞
铆定
hedgehog
。可能协助脂修饰的
hedgehog
分泌，
类别：
heparan sulfate
proteoglycans
硫酸类肝素蛋白多糖
Shifted (Shf)
功能：防止分泌出的
hedgehog
降解
(in flies)
，可能使
h
edgehog
定位在细胞外基质。
类别：分泌蛋白，含有
EGF
repeats
，人
wnt inhibitor
factor
的同源蛋白。
----------------------------------
< br>分
泌
细
胞
↑
---------------
受
体
细
胞
↓
-
-------------------------------------
hedgehog
★
功能：和
patched
结合，解除
patched
对
Smo
的抑制。
类别：分泌蛋白，脂修饰
同源蛋白：
Sonic hedgehog (SHH),
desert hedgehog (DHH), Indian hedgehog (IHH)
←哺乳动物。
||
仅鱼类→
Echidna Hedgehog (EHH),
Tiggywinkle Hedgehog (TwHH)
Ptc(Patched)
★
精彩文档
Hooper J E,
2005
Takebe N, 2015