SDF-1/CXCR4信号轴在调节干细胞迁移及发育中的作用

孟晨，吴小涛

(1．东南大学医学院，江苏南京 210009;2．东南大学附属中大医院 骨科，江苏 南京 210009)

在高等生物的生长过程中，干细胞及其他定向发育的祖细胞必须从他们产生的区域迁移至特定的区域并增殖分化成特定的器官或组织。在成体许多组织中的干细胞池内存储有许多多能干细胞和定向祖细胞，当需要组织再生和修复时，这些细胞就会扩增并迁移至特定区域。Kucia等［1］的研究发现，在胚胎发育的过程中就有一部分干细胞被储存起来以便将来需要时被动员起来发挥作用。另外，干细胞的定向迁移也是许多疾病的特征，如肿瘤转移就是依靠肿瘤干细胞(tumor stem cell，TSC)的定向迁移实现的。因此，理解这种干细胞的定向迁移是怎样产生及在这些机制中是否存在一些共同特征相当重要。

1 SDF-1及其受体CXCR4的结构

SDF-1也叫作基质细胞衍生因子1或CXCL12，属于CXC趋化因子家族成员，其分子结构为N端两个半胱氨酸(CY)之间被另一个氨基酸残基X所分隔，由骨髓基质细胞产生，其最初被认为是B系祖细胞的生长因子。SDF-1的两个异构体SDF-1α和SDF-1β在调节表达和功能方面均相同［2］。CXCR4为SDF-1的特异性受体，其基因编码352个氨基酸。在人体内，其编码基因位于人染色体2q21，是高度保守的G蛋白偶联的第7跨膜区受体。CXCR4表达于骨髓、脐血和动员的外周血来源的CD34+细胞表面，还可在多种非造血细胞和器官上表达［3］。SDF-1与CXCR4具有高度的亲和力，两者特异性结合，形成SDF-1/CXCR4轴，启动细胞内信号转导系统，发挥多种生物学功能，与胚胎发育、炎症反应、HIV感染、造血细胞调控以及干细胞的迁移等有密切关系。……