生物通报道：继去年8月，中科院上海生化与细胞所赵允和张雷研究组的研究人员获得生物体内一种重要的信号转导通路：Hedgehog信号通路作用机制方面的新成果后，这一研究组又再次在Cell Research上发表文章，发现了Hedgehog信号通路在果蝇精巢干细胞调控中发挥了双重调控机制。

中科院上海生命科学研究院生化与细胞所赵允研究员和张雷研究员为这篇文章的共同通讯作者，第一作者为张召博士，这一课题得到了国家科技部、国家自然科学基金委以及上海市的经费支持。

Hedgehog（Hh）信号通路作为生物进化史上最为保守的信号途径之一，控制了脊椎动物以及非脊椎动物众多发育过程中细胞的生长及分化。Hh信号通路的异常将会导致包括出生缺陷及癌症、肥胖在内的多种发育异常和生理性疾病。

越来越多的研究表明，干细胞和周围微环境间的相互作用对于干细胞干性的维持是非常重要的，不同的信号通路存在于干细胞和微环境中，共同决定了干细胞的命运。由于许多干细胞相关的调控机制无法直接在人体内进行研究，果蝇作为一种经典的模式生物提供了一个很好的研究工具。雄性果蝇的精巢内同时存在两种不同类型的干细胞：生殖干细胞（Germline Stem Cell，GSC）和成体干细胞（Cyst Stem Cell，CySC），这两种不同类型的干细胞是如何被微环境所精确调控的分子机制仍不大清楚。

在这篇文章中，研究人员发现Hedgehog信号通路作为一个新的成员参与了精巢中不同干细胞的调控。Hedgehog配体由微环境中的Hub细胞分泌产生，被CySC接收并维持Hedgehog通路在一个合适的水平，从而直接决定了CySC的干细胞命运。这种调控机制与之前普遍报道的JAK-STAT信号通路是相互独立并行的。

与此同时，Hedgehog通路通过CySC能影响GSC中的BMP信号通路活性，调节GSC的干细胞命运。从整体上来看，Hedgehog信号通路活性的升高或降低都会导致GSC数量的减少，说明Hedgehog信号通路维持了整个精巢的稳态。

这项研究首次揭示了Hedgehog信号通路在果蝇精巢干细胞维持中发挥了双重功能，对于研究雄性精子发育的机制和干细胞科学有着重要的理论意义，未来的进一步深入研究有望为治疗男性精子质量下降和不孕不育带来新的策略和靶点。

此前这一研究组曾发现了Hedgehog信号通路信号传递机制：Hh浓度梯度信号所引发的Smo磷酸化水平的升高，能够通过Smo与Cos2之间的动态相互作用将Cos2/Fu复合物招募到质膜上，从而诱导Fu二聚化。二聚化的Fu通过自我磷酸化激活并进而磷酸化其底物Cos2与Sufu而将Hh信号传递至下游。这一过程将促使全长的转录因子Ci155由Cos2及Sufu动态解离出来并进入细胞核内启动目的基因的表达。

近期欧洲的科学家们还获得了Hedgehog信号通路的一项重要发现：一从前未知的信号通路在hedgehog蛋白下游起作用，可不依赖胰岛素促使肌肉细胞和棕色脂肪细胞吸收糖，这些选择性激活信号通路的物质因此可被用于治疗糖尿病和肥胖。研究人员发现新的hedgehog信号通路不依赖于激活迄今已知的转录因子和基因。细胞通过这一信号通路来控制它们的主要能量代谢，包括糖、脂肪酸和氨基酸代谢。（生物通：万纹）

原文摘要：

Dual roles of Hh signaling in the regulation of somatic stem cell self-renewal and germline stem cell maintenance in Drosophila testis

Stem cell niche is a specialized microenvironment crucial for stem cell self-renewal. Drosophila testis contains two types of stem cells: germline stem cells (GSCs) and somatic cyst stem cells (CySCs), providing a good model for studying niche-stem cell interaction1.

閹垫捁绁�

娑撳娴囩€瑰宓庢导锔炬暩鐎涙劒鍔熼妴濠団偓姘崇箖缂佸棜鍎禒锝堥樋閹活厾銇氶弬鎵畱閼筋垳澧块棃鍓佸仯閵嗗甯扮槐銏狀洤娴ｆ洟鈧俺绻冩禒锝堥樋閸掑棙鐎芥穱鍐箻閹劎娈戦懡顖滃⒖閸欐垹骞囬惍鏃傗敀

10x Genomics閺傛澘鎼isium HD 瀵偓閸氼垰宕熺紒鍡氬劒閸掑棜椴搁悳鍥╂畱閸忋劏娴嗚ぐ鏇犵矋缁屾椽妫块崚鍡樼€介敍锟�

濞嗐垼绻嬫稉瀣祰Twist閵嗗﹣绗夐弬顓炲綁閸栨牜娈慍RISPR缁涙盯鈧鐗哥仦鈧妴瀣暩鐎涙劒鍔�

閸楁洜绮忛懗鐐寸ゴ鎼村繐鍙嗛梻銊ャ亣鐠佹彃鐖� - 濞ｅ崬鍙嗘禍鍡毿掓禒搴ｎ儑娑撯偓娑擃亜宕熺紒鍡氬劒鐎圭偤鐛欑拋鎹愵吀閸掔増鏆熼幑顔垮窛閹貉傜瑢閸欘垵顫嬮崠鏍掗弸锟�

娑撳娴囬妴濠勭矎閼崇偛鍞撮摂瀣鐠愩劋绨版担婊冨瀻閺嬫劖鏌熷▔鏇犳暩鐎涙劒鍔熼妴锟�