干细胞是一类未分化的细胞,能够分化成专门的组织细胞类型。干细胞有两种类型:胚胎干细胞(ESC)和成体干细胞(ASC)。ESC起源于囊胚的内细胞,ASC位于特定的组织中,如骨髓、脂肪组织和血液。
在ESC中,BMP/TGF-β信号通路在维持多能性和自我更新中起着关键作用。它通过 Smad 蛋白和 FGF 信号通路发出信号,从而激活 MAPK 和 Akt 通路。Wnt 信号通路也促进多能性。OCT-4、SOX2 和 NANOG 是由这些途径表达和激活的三种主要转录因子。诱导多能干细胞 (iPSC) 是多能细胞,可由强制表达特定重编程因子的分化细胞产生。ESC 和 iPSC 都可以被诱导发育成与三个主要胚层相关的不同细胞类型:外胚层、中胚层和内胚层。控制这些细胞谱系发育的信号通路,包括 BMP/TGF-β、Notch、Wnt/β-catenin、Hedgehog 和 Hippo 通路,它们调节细胞分裂、生长和分化。干细胞信号传导缺陷与发育障碍和癌症有关。
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