科研必备的12大信号通路🎈 （喂饭版）
这期干货很多，真的一次讲清楚12大信号通路，花点时间耐心看完！
信号通路是什么？
信号通路是指当细胞里要发生某种反应时，信号从细胞外到细胞内传递了一种信息，细胞要根据这种信息来做出反应的现象
信号通路其实就是分子信号不停传导，进入细胞的过程。每条信号通路都有自己的一个过程，每个信号通路之间，又有可能相互关联。
📶 信号通路是什么？
信号通路是指当细胞里要发生某种反应时，信号从细胞外到细胞内传递了一种信息，细胞要根据这种信息来做出反应的现象。
信号通路其实就是分子信号不停传导、进入细胞的过程。
每条信号通路都有自己的一套过程，每个信号通路之间又有可能相互关联。
1. MAPK信号通路
MAPK是一个家族蛋白的统称，最早被发现的是MAPK中的ERK1。
MAPK通路调节细胞的生长、分化、对环境的应激适应、炎症反应等多种重要生理/病理过程。
MAPK通路的基本组成是一种三级激酶模式，三种激酶能依次激活。
2. PI3K-AKT信号通路
PI3K具有丝氨酸/苏氨酸（Ser/Thr）激酶的活性，也具有磷脂酰肌醇激酶的活性。PI3K上游信号多为生长因子受体（如EGFR），引起二聚体构象改变而被激活。
PI3K/AKT在复杂的信号通路间相互联系，具有交通枢纽地位。
并与抑癌基因、抑制细胞增殖、抑制mTOR活性有关。
AKT是其关键激酶，参与细胞增殖、凋亡等多种活动。
3. RTK相关信号通路
每类RTK对应一个家族的蛋白，每类RTK对应的生长因子也是一个家族的蛋白。
RTKs与肿瘤的发生发展密切相关，目前抗肿瘤靶向药物几乎覆盖所有类型的RTKs，如EGFR、VEGFR等。
4. TGF-β超家族信号通路
TGF-β信号通路又称TGF-β/SMAD信号通路。
SMAD是该通路的下游效应转录因子。
信号来源：
- TGF-β1/2/3
- BMP（骨形态发生蛋白）
检测活性可通过检测TGF-β、其受体、SMAD或BMP。
功能强大，在早期胚胎发育、组织器官形成、免疫监控、组织修复、体内稳态平衡中作用重要。
5. Wnt信号通路
Wnt是一类分泌型糖蛋白，通过自分泌或旁分泌作用调节功能。
相较RTK通路，功能更特化。
Wnt信号通路基于磷酸化和蛋白泛素化降解的传导形式，传递效率较高，依赖磷酸化。
Wnt调控细胞多能分化、器官发育再生、肿瘤、炎症、免疫等。
6. NF-κB信号通路
TNF-κB信号通路调节基因表达，影响多种生物过程，包括：
- 先天和适应性免疫
- 炎症、应激反应
- B细胞发育、淋巴器官形成
功能特化，高集中于炎症反应，相比RTK、TGF-β、Wnt信号通路更聚焦。
7. Notch信号通路
Notch通路主要由四部分组成：Notch受体、Notch配体、CSLDNA结合蛋白、下游靶基因，是决定细胞命运的重要通路之一。
与NF-κB、Wnt通路不同，Notch通路的受体和配体都是膜蛋白，由两个相邻细胞相互接触触发活化。
Notch信号通过三步蛋白酶切水解，释放Notch片段实现活化。
调节神经生成、肌生成、血管生成、造血、皮肤发育、器官发育等。
8. Hippo信号通路
Hippo通路一般不在哺乳动物成体中活化，仅在胚胎发育、纤毛运动和肿瘤发生中活化。
其调控机制复杂，是肿瘤发生发展中的热点。
9. Hedgehog信号通路
Hedgehog通路也主要活化于胚胎发育、纤毛运动、肿瘤发生中。
调节机制复杂，作用重要，研究仍在继续。
10. 核受体相关通路（激素类）
核受体是进入细胞核的受体，可模拟结合配体的激素作用。
调控转录因子表达，影响内分泌相关疾病，如代谢病、肿瘤发生。
11. JAK-STAT信号通路
JAK-STAT是以关键元件命名的通路，是细胞功能中的中心通信节点之一。
包括JAK1/2/3、TYK2四个JAK成员，STAT是其底物。
此通路调控免疫发育、乳腺发育、泌乳、脂肪形成、两性生长等过程。
12. AMPK信号通路
AMPK信号通路是疾病研究的热点，调节生物代谢。
AMPK活化促进糖代谢、ATP生成，ATP多时抑制其活性，是一个负反馈过程。
研究集中于糖尿病及其他代谢相关疾病。
🧪 信号通路验证方法
- Western Blot：验证蛋白层面
- qPCR：定量分析基因
- EMSA：蛋白质与核酸作用验证
- ELISA：检测抗原、抗体
- 报告基因：标记研究目的基因，分析信号通路与疾病关系
| 技术名称 | 研究层面 |
|---|---|
| Western Blot | 蛋白 |
| qPCR | 基因 |
| EMSA | 蛋白与核酸相互作用 |
| ELISA | 抗原、抗体 |
| 报告基因 | 基因 |
🔬 举个例子：PI3K/AKT通路的激活研究
研究背景：
研究心肌缺血再灌注损伤（MIRI）大鼠中，STRAP分子的过表达对PI3K/AKT通路激活情况的影响。
验证手段：
通过Western Blot检测Akt及其磷酸化（p-Akt）的表达。
结果：p-Akt表达上升，说明通路被激活。
结论：STRAP激活了MIRI大鼠的PI3K/AKT信号通路。
