分子訊號與調控網絡

Wnt與Notch訊號(Wnt and Notch signaling)

/ Wnt = wint; Notch = notch /

Wnt和Notch是構建一具身體的兩條總管級路徑。前面那些路徑大多承載著此刻此刻的代謝與生長訊號,Wnt和Notch卻承載著更深層的發育指令——哪個細胞變成哪種類型、一個胚胎如何鋪排自己的身體藍圖、一個組織如何終其一生地自我更新。把它們放在一起講,是因為二者都簡短、優雅,並在發育與癌症兩方面都出了名地重要,儘管它們的分子把戲各不相同。

Wnt的工作方式,是保護一個信使不被銷毀。在靜息的細胞裡,一個叫β-連環蛋白(beta-catenin)的蛋白質不斷被捕獲、被切碎,所以它從不堆積起來。當一個Wnt訊號分子結合它的受體時,它便關掉那台銷毀機器;β-連環蛋白這下得以存活、積累,溜進細胞核,作為轉錄因子去打開基因。所以Wnt訊號起作用,靠的不是造出什麼新東西,而是阻止細胞去銷毀它本來就在造的東西——一個妙極了的、極其經濟的開啟開關。Notch用的是一個截然不同的把戲:切下來去送信。Notch受體橫跨膜,它的配體則坐落在鄰近細胞的表面,所以Notch只有靠細胞與細胞直接接觸才會被點燃。當鄰居的配體抓住Notch一拽時,這一拉就暴露出一個隱藏的切割位點;一個酶把受體的尾巴乾淨俐落地切下來,那被釋放的尾巴便遷入細胞核,直接充當轉錄因子。Notch簡直是把自己的一部分送去了基因那裡。

這些路徑之所以重要,是因為它們決定細胞的命運,而這份雙刃的力量無處不在地顯現。它們引導胚胎,又讓你腸道和皮膚裡的幹細胞終生更新組織。但正因為它們掌管生長與身份,它們也是癌症中反覆出現的麻煩製造者:過度活躍的Wnt訊號是結腸癌中一個早期、近乎普遍的步驟,而失調的Notch驅動著某些白血病。兩者都是活躍的藥物研發領域,儘管在不傷及健康組織更新的前提下打擊一條發育路徑,是一項實打實的挑戰。

在你腸道的內壁裡,Wnt訊號讓幹細胞不斷分裂,以替換你每隔幾天就脫落掉的細胞。幾乎所有結腸癌的起點,都是一個把Wnt訊號永久打開的突變——通常是一個壞掉的APC基因,它再也無法銷毀β-連環蛋白——於是幹細胞永不停止分裂。

Wnt更新著腸道內壁;一個壞掉的關閉開關(APC)讓它卡在「開」——這正是大多數結腸癌的第一步。

Wnt和Notch是兩條不同的路徑,放在一起只是為了方便講述。Notch的不尋常之處在於:它的受體要被切成兩半才能發出訊號,而且需要與鄰近細胞直接接觸——所以它無法像大多數訊號分子那樣遠距離起作用。

又稱
Wnt pathwayNotch pathwaydevelopmental signaling pathwaysWnt通路Notch通路