科学通报|清华大学郗乔然课题组综述TGF-β信号通路在发育和疾病中的调控

转化生长因子-β(TGF-β)信号通路作 为高度保守的信号通路，在后生动物胚胎发育、组织稳态和疾病中扮演重要角色。TGF-β信号通路的核心成分包括细胞外配体、细胞膜表面受体和细胞内SMAD蛋白，根据其配体与待激活的特异性通路可以分为TGF-β/Nodal/Activin亚家族和骨形成蛋白(BMP)亚家族两类。在TGF-β信号从细胞表面传递到细胞核的过程中，细胞外配体通过丝/苏氨酸激酶跨膜受体激活细胞质内的SMAD转录因子，激活的SMAD复合物进入细胞核，与多种转录调控因子结合共同调节下游靶基因的表达（ 图1 ）。TGF-β信号通路通过细胞内复杂的传导网络，对细胞命运和生理过程起着重要的调控作用，其失调与发育障碍、癌症、纤维化、自身免疫炎症反应等多种疾病有关。

图1TGF-β信号通路

近日，清华大学郗乔然课题组在《科学通报》发表了题为“TGF-β信号通路在发育和疾病中的调控”的评述文章，介绍了TGF-β信号通路的组成和作用机制，阐述了其在胚胎发育和疾病中的作用，并对如何精准靶向TGF-β信号通路来治疗疾病的新策略进行了讨论。

TGF-β信号通路参与了胚胎发育、器官形成和组织维持等关键过程。其正常调控对于保证身体各部位的正常发育和功能至关重要。在胚胎发育过程中，TGF-β信号通路首先通过调控发育相关基因的时空特异性表达参与三胚层的定位和分化，随后通过配体在胚胎发育中建立的浓度梯度，引导原肠胚层细胞按照体节轴的位置信息有序分化为不同的胚层细胞类型，促进三胚层区域的形成以及各器官系统的发育。此外，TGF-β信号通路还参与了胚外组织发育的调控以及干细胞的维持与分化。

除了在胚胎发育过程中发挥作用，TGF-β信号通路还参与免疫反应、纤维化疾病、遗传性疾病以及癌症等疾病过程。TGF-β信号通路作为一种主要的免疫抑制和耐受性诱导因子，能够调节免疫细胞的发育、活化和功能，进而发挥免疫和炎症反应的调节作用。在纤维化疾病方面，TGF-β信号通路主要通过作用于成纤维细胞和上皮细胞发挥纤维化效应，最终导致器官功能衰竭。TGF-β信号通路在癌症发生发展过程中的双重作用备受关注。一方面，在癌症早期，TGF-β信号通路能够通过诱导细胞凋亡抑制前癌细胞的恶性转化，调节肿瘤细胞和周围正常细胞之间的相互作用，从而抑制肿瘤的生长。另一方面，癌细胞能够解耦TGF-β信号通路与凋亡的关联，并促进肿瘤血管生成、抑制免疫反应、促进细胞迁移和侵袭等特性来推动肿瘤的生长和转移。除了在癌症中的作用，TGF-β信号通路还在免疫反应以及纤维化疾病中发挥作用。

清华大学郗乔然副教授为本文的通讯作者，博士后孙宏瑶为本文的第一作者，魏思璇为本文第二作者。该工作受到基金委和科技部的支持。

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