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《Nature》刊登重大突破，Wnt信号通路功不可没！: 热度 4 SciLondon 2017-1-12 12:31; （未止科技原创，转载请联系我们。原文：《Nature》重大突破）今年1月4日，《Nature》刊登了一项重磅干细胞研究突破：来自美国辛辛那提儿童医院的科学家Jim Wells博士带领他的团队成功地中利用人体多能性干细胞（human pluripotent stem cells，hPSCs)，在培养皿培育出了人体胃底组织（stomach fundus）-这是人体胃部用来生产胃酸和消化酶的重要部分【1】。现在，全球肠胃疾病发病率日渐增长，胃癌也成为了世界第三大癌症相关死亡的病因。而科研界却迟迟没有找到足够的胃底组织研究模型- 这一发现无疑能够帮助科学家们拓展思路，从更深度的层次研究人体胃部组织是如何相互作用，对感染和损伤做出反应，从而促进疾病模型的开发，新疗法和新药物的发现。从2010年起，Jim Wells的团队就在探索利用人体多能性干细胞来制造肠胃组织的可能性。理论上，多能性干细胞可以分化成几乎所有人体细胞和组织。在胚胎发育时期，多能性干细胞在特定的信号通路调控下，形成了人体的三个“层”：外胚层，即表皮和神经系统；中胚层，即消化、呼吸系统等器官；内胚层，即骨骼、肌肉以及血液循环系统。然而，当胚胎发育完成，多能性干细胞的这种特征就会消失：它们会停止分化，无法再“制造”任何组织和器官了。许多研究已经证实，在体外环境下，如果对信号通路进行人为的改变，多能性干细胞就可以重新焕发“活力”，能够根据特定信号的指示，在体外分化为某些组织和器官。早在两年之前，Jim Wells就成功地利用人体多能性干细胞在体外培育出了人体胃窦的类器官（antrum organoid）-胃部产生激素的组织【2】。但是，人体的胃部由胃窦和胃底两个部分组成，这项突破并不能很好地帮助人们理解胃底的生理机制-Jim Wells希望能人工培育出胃底，从而完成一个完整的胃部模型。根据过去的研究，Jim Wells已经证实，经过诱导的hPSCs首先分化为后前肠组织（posterior foregut），最终定型为胃窦。所以，Jim Wells提出了假设：胃窦和胃底都是由后前肠组织进一步分化而来，只需要在第二步改变诱导条件，就可以让hPSCs分化为胃底组织。有了之前的铺垫，看起来Jim Wells离成功只有一步之遥。然而，他却遭遇了一个更大的挑战：目前，科研界对胚胎时期人体胃部的发育过程缺乏足够的了解。也就是说，“改变诱导条件”听上去很简单，但究竟哪些信号通路会影响hPSCs分化为胃部？哪些信号分子会决定胃底和胃窦的形成？人们却一无所知。 Jim Well曾表示：”我们根本不可能在体外培养出人体胃组织，除非我们能够鉴定出胃部在正常胚胎中是如何发育的。“ 于是，Jim Wells决定利用小鼠胚胎来研究调控胃部发育的信号通路。为了鉴定出胃部发育的关键标志物，他收集了不同胚胎阶段的样本，利用抗体进行了免疫荧光实验（immunohistochemistry），最终识别出了影响胃底分化的三个关键信号分子：SOX2(+), GATA4(+),PADX1(-)。而在整个发育过程中，转录因子Irx2，3，5也显示出了很高的表达量。这些关键标志物都是wnt/beta-catenin信号通路中最常见的角色-因此， Jim Wells推断，wnt/beta-catenin信号通路很可能就是控制胃底组织分化的”幕后BOSS“。为了证实这个假设，他对beta-catenin基因进行了”条件性敲除（cKO）“，从而彻底破坏了实验体内的wnt/beta-catenin信号通路，同时再次用抗体进行了免疫荧光鉴定。不出所料，失去wnt/beta-catenin通路的胚胎无法正常分化出胃底组织。最后，通过对cKO细胞的研究，Jim Wells终于发现的wnt/beta-catenin通路的真正作用：在胃部组织发育的后期阶段，促进胃部细胞的生长，同时诱导胃底组织的形成，反过来抑制干细胞发育成胃窦。有了这项实践基础，Jim Well开始尝试利用人体多能性干细胞在体外制造胃底。通过对wnt/beta-catenin通路诱导条件的不断摸索，Jim Well成功地让hPSCs在培养皿中发育成了胃底类器官，实现了一大突破。目前，使用wnt/beta-catenin调控hPSCs来形成胃底组织大约需要6周时间。下图就是完整的分化调控过程：（注：CHIR为GSK3beta的抑制剂CHIR99021 ）在胃底中，有两类关键细胞-主要细胞（cheif cell）和贴壁细胞（parietal cell）。前者是产生胃蛋白酶的关键细胞，而后者能够分泌促进维生素B12吸收的蛋白因子。那么，具体哪些信号通路促进了这两类细胞的分化和形成？ Jim Wells再次利用了抗体，进行了免疫荧光，免疫组化和ELISA等实验，鉴定出了几个影响细胞形成的关键分子：PGA5,PGC和MIST1影响了主要细胞的形成，而ATP4A,ATP4B和GIF影响了贴壁细胞的形成。（请注意，本文仅对研究的关键步骤进行了分析，并未具体到各个细节。如有兴趣请查看完整文献，请勿以点代面进行理解）引用文献：【1】 doi:10.1038/nature21021 【2】 doi: 10.1038/nature13863 能够实现这次突破，Wnt/beta-catenin信号通路功不可没！那么，这条”神奇“的通路究竟有哪些作用？分子机理又是什么呢？简单来说，wnt/beta-catenin通路是用来调控细胞增殖，细胞极性，以及控制细胞命运的基础通路，能够维持胚胎和组织发育的内稳态（homeostasis）。在这条通路中，外泌糖脂蛋白Wnt作为信号分子，与细胞膜表面受体LRP5/6以及Frizzled结合，激活细胞内通路下游的关键蛋白，GSK3,Axin等，从而调控“中间人” beta-catenin的蛋白分解，进一步影响细胞核内转录因子的活性。最终，调控目标基因的表达-如sox2等。在发育生物学和干细胞领域，wnt/beta-catenin通路占有十分重要的地位，许多研究都是围绕它来展开。整体通路存在“开”和“关”两种状态： 1. 在缺少Wnt分子的状态下，整个通路处于“关闭”状态。细胞质内的beta-catenin蛋白与下游的复合物结合（CKI,Axin等），从而被磷酸化，随后被泛素化，进入蛋白酶体（proteosome）的分解过程。同时，在细胞核内，转录因子TCF的抑制蛋白HDAC等在自然状态下会与TCF结合，从而抑制目标基因转录。因此，在“关”的状态下，下游的目标基因是无法表达的。 2. 然而，当Wnt分子与Frizzled受体结合后，将激活相邻的LRP5/6蛋白，通路进入”启动“状态。接下来，蛋白激酶CKI和GSK3将与LRP尾部结合。随后，Axin和Dishevelled也将结合到Frizzled和LRP的尾部，并使Dishevelled磷酸化。这个复合物十分稳定，从而阻止了能够使beta-catenin磷酸化的那个复合物形成。这样一来，beta-catenin就不会被分解，得以在细胞质内大量聚集，并进入细胞核。最终，beta-catenin在细胞核内与TCF转录因子结合，使得TCF脱离抑制蛋白复合物的”魔爪“。这样一来，目标基因就能够顺利地被转录了！小编在此强烈推荐一篇综述文献，对wnt/beta-catenin通路进行了系统的解释，被引用数百次！有兴趣的朋友可自行查看： https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2861485/; 30591 次阅读|4 个评论

语料库研究渐兴：从2010国家社科基金、教育部社科研究项目说开去: carldy 2010-11-19 10:01; 近段时间在准备一场讲座，主要对象是我系教师，话题是关于语料库在教学与研究中的运用。关于语料库在语言研究与语言教学中的运用，国内外学界的探讨已经比较多了。过去 40 多年来，尤其是上世纪 80 年代中期以来，基于语料库的语言学和语言教学研究成果迭出，日益受到研究者的重视。这是因为语料分析法几乎对语言学所有分支、语言学习等方面都有所助益（参阅 Leech 1997: 9; Biber et al 1998: 11 ）。语料数据的优势在于其实证性，将大量语言使用者的语言直觉汇聚拢来，让语言分析更客观 (McEnery Wilson 2001: 103) 。所以，语料库被广泛运用到语言学各分支学科当中去，如词典编撰与词汇学、语法研究、语言变体研究、对比与翻译研究、历时研究、语义学、语用学、文体学、社会语言学、语篇（话语）分析、法律语言学以及语言教育。尽管在其历史发展过程中，语料库研究方法也曾受过批评，但它已经赢得了广泛影响。语料库研究在国内学界渐兴，是一种可喜的现象，其研究成果日渐丰富，研究话题也日渐广泛。在这方面，我国外语教育界已经做出了很好的尝试。由外语教学与研究出版社和中国外语教育研究中心联合举办了全国高等学校英语教师教育与发展系列研修班，该系列研修班至 2009 年已成功举办了七期语料库在外语教学中的应用及语料库与外语研究专题研修班，接受培训的全国高等学校外语教师累计超过一千二百人次，对推动语料库在外语教学和研究中的应用发挥了积极的作用。从今年申报成功的国家社科基金项目与教育部人文社科项目来看，我们也可以看到语料库研究的兴起：先看 2010 年国家社科基金项目中包含语料库研究的项目一览表：语言学 157 项，其中重点 7（ 4）；一般 103（10）；青年 47（ 3）。 2 汉语方言俗语语料库建设研究吴建生山西山西省社会科学院重点项目研究报告电脑软件 4 汉语科技语料库建设研究裴亚军机关名词审委会重点项目电脑软件 6 维吾尔语、哈萨克语、柯尔克孜语言资料平台建设研究吐尔根 . 伊布拉音新疆新疆大学重点项目论文 ( 集 ) 电脑软件 7 数字多媒体记录汶川县羌语资料库的开发与应用研究黄成龙社科院社会科学院重点项目专著电脑软件 11 《红楼梦》平行语料库中的汉英文化词典编撰研究刘泽权河北燕山大学一般项目研究报告工具书 24 翻译学的语料库文体学研究体系任晓霏江苏江苏大学一般项目专著论文 ( 集 ) 25 历时语料类比中的翻译与现代汉语互动研究秦洪武山东曲阜师大一般项目专著研究报告 26 汉英机器翻译中多动词语句的分析与转换研究张克亮军队解放军外国语学院一般项目论文 ( 集 ) 研究报告 28 平行语料库的诗翻译诗学研究陈琳湖南湘潭大学一般项目专著 50 中国汉语水平考试信息库与题库建设朱宏一高校北京语言大学一般项目论文 ( 集 ) 53 语料库技术中的外向型汉语学习词典注释结构研究郑泽芝福建厦门大学一般项目研究报告电脑软件 55 闽方言语音历史层次比较及数据库建设研究刘泽民上海上海师范大学一般项目专著 92 商务话语名物化语料库考察及研究王立非高校对外经济贸易大学一般项目论文 ( 集 ) 110 英语评价性词汇使用特点的语料库考察与多视角分析杨晓军浙江浙江教育学院一般项目专著工具书 111 基于语料库的译文源语透过效应研究戴光荣福建福建工程学院青年项目专著 130 汉字偏误标注的留学生汉语连续性中介语语料库建设张瑞朋广东中山大学青年项目研究报告电脑软件 151 语料库数据驱动下的多维度学习者英语语块研究甄凤超上海上海交通大学青年项目专著研究报告再来看 2010 年度教育部人文社会科学研究一般项目语言学一览表 282 项，其中运用语料库的为 23 项 3823 北京师范大学规划基金项目基于语料库的英语语篇体裁类型学研究 10YJA740117 于晖 3824 北京师范大学规划基金项目政府公文汉英平行语料库的建制与翻译研究 10YJA740129 张政 3834 福建师范大学规划基金项目基于语料库的英汉词汇隐喻模式的比较研究 10YJA740097 吴世雄 3846 黑龙江大学规划基金项目基于语料库的大学英语基础体裁对比修辞研究 10YJA740112 严明 3863 华中师范大学规划基金项目应用文汉英双语平行语料库的构建及其应用研究 10YJA740104 熊兵 3873 辽宁师范大学规划基金项目基于语料库的近代中日汉字术语生成与跨文化传播研究 10YJA740060 刘凡夫 3882 南京师范大学规划基金项目基于作文语料库的韩国学生汉语中介语系统研究 10YJA740101 肖奚强 3909 首都师范大学规划基金项目俄罗斯词汇语料库之词义的动态模式及其借鉴价值 10YJA740005 蔡晖 3937 徐州师范大学规划基金项目晚清以来英美小说翻译的语料库研究 10YJA740106 徐剑 3943 浙江传媒学院规划基金项目英汉新闻话语的言语和思想转述方式比较研究 ---- 基于报纸语料的调查分析 10YJA740046 赖彦 3944 浙江传媒学院规划基金项目中英美媒体关于低碳经济的话语建构研究：基于语料库的话语研究 10YJA740079 钱毓芳 3948 郑州大学规划基金项目基于平行语料库的中外学术期刊论文中英文摘要的语类分析研究 10YJA740074 牛桂玲 3951 安徽大学青年基金项目类型学视角下俄英汉语言和文化中的概念隐喻基于语料库的对比研究 10YJC740119 杨华 3954 北京大学青年基金项目自然语言处理和语料库技术在我国高校翻译教学中的应用 10YJC740124 俞敬松 3995 黑龙江大学青年基金项目基于语料库的中国侦查讯问话语语用研究 10YJC740043 黄萍 3997 黑龙江大学青年基金项目基于语料库的中西方新闻语篇评价对比研究 10YJC740099 王天华 4001 湖南科技大学青年基金项目基于语料库的汉语有标复句研究 10YJC740022 丁志丛 4021 淮北师范大学青年基金项目基于真实语料的现代汉语这、那选用限制研究 10YJC740136 张振亚 4042 内蒙古大学青年基金项目呼伦贝尔鄂伦春语词汇调查研究与专用语料库建设 10YJC740030 高娃 4046 曲阜师范大学青年基金项目基于语料库的汉译小说常规化特征历时研究 10YJC740108 夏云 4049 山东大学青年基金项目基于语料库的汉语儿童早期词汇句法习得个案研究 10YJC740074 刘颖 4069 湘潭大学青年基金项目语料库视野下的汉语大型辞书编纂、修订研究以《汉语大词典》为例 10YJC740040 胡丽珍 4077 徐州师范大学青年基金项目网络新闻语篇研究及标注语料库 10YJC740064 林纲从上述项目的选题来看，我们可以看出语料库在当前研究中的运用情况，值得关注。; 个人分类: 基于语料库的研究汇总corpus-based studies|6674 次阅读|0 个评论

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