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一条信号通路,如何影响造血、细胞存活与组织发育?

SCF/KIT 信号通路
一条信号通路,如何影响造血、细胞存活与组织发育?

说到 SCF(Stem Cell Factor,干细胞因子),很多人首先想到的是造血干细胞培养。但 SCF 的作用远不止于此。从造血干/祖细胞的维持,到肥大细胞发育、黑色素细胞功能,再到生殖细胞和胃肠道功能,SCF 都参与其中。
这些看似不同的生物学作用,背后有一条重要的信号轴——SCF/KIT 信号通路。
01  SCF 是什么?

SCF,全称 Stem Cell Factor,又称 KIT ligand(KITLG,KIT 配体),是一种参与细胞存活、增殖、分化和迁移调控的生长因子,主要通过结合细胞表面的 KIT 受体(c-Kit/CD117)发挥作用。
SCF 存在两种主要形式:
膜结合型 SCF(mSCF):保留在细胞膜表面,主要通过细胞间接触传递信号。
可溶型 SCF(sSCF):释放到细胞外,可扩散并作用于表达 KIT 的细胞。
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两种形式的 SCF(mSCF / sSCF)
两种形式的差别,不只是存在位置不同,还可能影响信号的作用范围、持续时间及生物学效应。可以把 SCF 理解成一条“细胞指令”,而 KIT 就是负责接收这条指令的受体。
02  SCF 如何激活 KIT?

KIT 是一种受体酪氨酸激酶(RTK),具有胞内酪氨酸激酶活性。SCF/KIT 信号启动主要经历三个步骤:
Step 1|SCF 与 KIT 结合
SCF 与细胞膜表面的 KIT 受体胞外结构域结合。
Step 2|KIT 二聚化
SCF 促进两个 KIT 受体形成二聚体,使其胞内激酶结构域相互靠近。
Step 3|KIT 自磷酸化
受体发生跨受体自磷酸化,在特定酪氨酸残基上形成磷酸化位点,为下游信号蛋白的募集提供条件。
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SCF/KIT 信号启动三步骤
SCF 结合 → KIT 二聚化 → KIT 磷酸化 → 下游信号激活
细胞接收到 SCF 信号后,就可以通过不同的胞内通路调节自身行为。
03  主要下游信号通路

KIT 激活后,并不是只启动一条信号,而是连接多个相互作用的信号网络。其中最值得关注的是以下几条:
① PI3K/AKT|细胞存活与代谢调控
KIT 激活后,可通过 PI3K/AKT 通路参与调节细胞存活、抗凋亡和代谢活动。这条通路对于部分 KIT 依赖性细胞的存活和功能维持具有重要意义。
关键词:细胞存活 · 抗凋亡 · 代谢调节
② RAS/RAF/MEK/ERK|细胞增殖与分化
KIT 可通过 RAS/MAPK 信号级联调节细胞内的基因表达,参与增殖和分化等过程。其经典传导顺序为:
RAS → RAF → MEK → ERK
ERK 激活后,可以影响与细胞生长及分化相关的转录调控。
关键词:细胞增殖 · 分化 · 基因表达
③ PLCγ 与 SRC|细胞迁移及黏附调控
KIT 还可连接 PLCγ 和 SRC 家族激酶相关信号。其中,PLCγ 参与第二信使产生及细胞内 Ca²⁺ 信号调节;SRC 家族激酶则参与细胞骨架、黏附及迁移等过程。
关键词:钙信号 · 细胞骨架 · 黏附 · 迁移
④ JAK/STAT|特定细胞环境下的信号调节
在部分细胞类型及实验条件下,SCF/KIT 信号还可与 JAK/STAT 网络发生联系,参与特定基因的转录调控。需要注意的是,JAK/STAT 并非所有细胞中 SCF/KIT 信号的必经通路,其参与程度具有明显的细胞和情境依赖性。
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▍提示
这些下游通路并非彼此独立,也不是“每条通路只负责一种功能”。它们之间存在交叉调控,最终产生什么样的生物学效应,取决于细胞类型、受体状态以及微环境。
04  SCF/KIT 参与哪些生物学过程?

SCF/KIT 是一条具有多种生物学功能的信号通路,在多个研究领域中均起到重要作用。
造血调节|参与造血干/祖细胞的存活、维持与增殖,并可与其他造血细胞因子协同发挥作用。
肥大细胞发育|SCF/KIT 是肥大细胞发育和组织维持的重要调节系统,参与肥大细胞的存活、增殖及成熟。
黑色素细胞功能|参与黑色素细胞的发育、存活和功能维持,与正常色素形成密切相关。
生殖细胞发育|在生殖细胞存活、迁移及发育过程中发挥重要作用。
胃肠道功能|参与胃肠道 Cajal 间质细胞(ICC)的发育和维持,而 ICC 对正常胃肠动力调节具有重要意义。
由此可见,SCF 不仅仅是造血相关因子,也是连接多种细胞发育和组织稳态的重要信号分子。
参考文献
[1] Ma R, Wang X, Mei Y. The SCF/KIT signaling pathway in multisystem diseases: Mechanisms and therapeutic targeting. Science Progress. 2026;109(3). doi:10.1177/00368504261492893
[2] Lennartsson J, Rönnstrand L. Stem Cell Factor Receptor/c-Kit: From Basic Science to Clinical Implications. Physiol Rev 92: 1619-1649, 2012. doi: 10.1152/physrev.00046.2011.