骨形态发生蛋白的信号传导通路及其拮抗因子

梁 源 综述，常 新 审校

(大连医科大学 附属第二医院 口腔科，辽宁 大连 116027)

骨形态发生蛋白(Bone Morphogenetic Proteins，BMPs)作为转化生长因子-β(TGF-β)超家族中的一员，可调控细胞的生长和分化，参与神经、骨骼、胃肠等多个组织和器官的形成和发育。在BMPs信号传导过程中，除了通过正调控来放大信号外，还存在一些因子对BMPs的信号传导起负性调节的作用。

1 BMP信号传导通路

1.1 Smad (Mothers against decapentaplegic homolog)通路

在Smad通路中，BMP通过与两种跨膜受体(丝氨酸/苏氨酸激酶受体)相互结合来发挥作用。这两种跨膜受体分别称为Ⅰ型 (BMPR-Ⅰ型)、Ⅱ型(BMPR-Ⅱ型)受体。其中，BMPR-Ⅰ型又可分为BMPR-IA 和BMPR-IB两种[1]。BMP首先与细胞表面的BMPR- I 和BMPR- II复合体结合，BMPR-II 随即被激活，激活后的BMPR-II 使BMPR-I磷酸化，后者随后通过磷酸化细胞内的特定蛋白Smads来活化BMP的下游区信号传导。Smad蛋白根据各自功能不同可分为三类：受体-激活Smads(R-Smads,包括Smad-1,-2,-3,-5,-8):被BMPR- I磷酸化的Smads主要是指此类；共介导Smad(Co-Smads,包括 Smad-4)：它可与激活后的R-Smads形成复合物，随即转位到细胞核内，激活特定的目的基因进行转录；抑制性Smads(I-Smads,包括Smad-6 和-7)：I-Smads对R-Smads 和Co-Smads的活动起拮抗作用[2]。

1.2 丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路

MAPK通路是一条独立于Smad的信号通路。MAPK全称为丝裂原活化蛋白激酶(mitogen- activated protein kinase,MAPK)它是一类可以把细胞外信号传导到胞内，引起一系列细胞反应的丝氨酸/ 苏氨酸蛋白激酶。目前，在哺乳动物细胞中发现三种MAPK信号传导通路:①ERKs(细胞外信号调控激酶，Extracellular-signal Regulated Kinases)通路,能够激活膜受体的下游区信号传递、调控细胞的增殖和分化 ②JNKs(Jun氨基末端激酶)通路③P38-MAPK通路，细胞因子或者细胞应激反应都可激活后两种通路[3]。针对BMPs能否激活以上三种MAPK信号传导通路，近年来争议很多。……