MAPK 信号通路深度科普

MAPK信号通路

丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路是哺乳动物细胞内关键的信号转导系统，参与调控细胞生长、分化、凋亡、应激反应等多项核心生理过程。该通路的调控失衡与肿瘤、神经退行性疾病等多种疾病的发生发展密切相关，也是当前生物医学研究和药物开发的核心方向之一。

一、MAPK 通路的核心机制

MAPK 通路的信号传递遵循严格的三级激酶激活顺序，通过分子间的磷酸化反应实现信号的逐级放大与精准传递，具体过程如下：

信号启动：细胞外信号（如生长因子、细胞因子、应激刺激等）与细胞膜表面受体结合，触发胞内信号分子的激活。

三级激酶激活：首先激活 MAPK 激酶的激酶（MAP3K，又称 MEKK/MKKK），随后 MAP3K 通过磷酸化作用激活 MAPK 激酶（MAP2K，又称 MEK/MKK），最终 MAP2K 磷酸化激活下游的 MAPK。

下游效应：激活后的 MAPK 进入细胞核，通过磷酸化转录因子等靶蛋白，调控相关基因的表达，进而影响细胞的生理活动。

在众多 MAPK 相关通路中，Ras/Raf/MEK/ERK 通路是研究最深入、与肿瘤关联最密切的分支，其信号传递过程可明确表述为：胞外信号→细胞膜受体（如 EGFR）→接头蛋白（如 GRB2）→Ras 蛋白激活→Raf（MAP3K）→MEK（MAP2K）→ERK（MAPK）→细胞核靶基因调控。

二、MAPK 通路的四大功能分支

MAPK 通路包含四个结构与功能明确的亚家族分支，各分支在激活信号、下游底物及生理功能上存在显著差异，具体如下：

ERK（细胞外信号调节激酶）：主要由生长因子、细胞因子等增殖信号激活，核心功能是调控细胞正常生长、分化与增殖。该分支的异常持续激活，会导致细胞增殖失控，是肿瘤发生的关键驱动因素。

JNK（c-Jun 氨基末端激酶）：激活信号以氧化应激、炎症因子、DNA 损伤等应激刺激为主，主要参与细胞凋亡、炎症反应及应激适应的调控，其功能异常与自身免疫性疾病、神经退行性疾病相关。

p38 MAPK：与 JNK 功能存在部分重叠，可被应激刺激、炎症因子激活，参与调控细胞凋亡、炎症反应及细胞周期停滞，其持续激活与慢性炎症、肿瘤进展及神经退行性疾病（如阿尔茨海默病、帕金森病）相关。

ERK5（细胞外信号调节激酶 5）：激活信号包括生长因子、应激刺激等，功能覆盖细胞增殖、分化、存活及血管生成调控，其异常激活与部分肿瘤的侵袭转移相关。

三、MAPK 通路与肿瘤的关联

MAPK 通路的调控失衡是肿瘤发生发展的核心机制之一，其中 Ras/Raf/MEK/ERK 通路的异常激活最为常见，具体机制及靶向治疗进展如下：

1. 核心异常机制

Ras 蛋白突变：Ras 蛋白（包括 KRAS、HRAS、NRAS）是通路上游关键分子，其突变可导致 Ras 蛋白持续激活（无需胞外信号触发），进而持续激活下游通路。KRAS 突变在胰腺导管腺癌中发生率超过 90%，NRAS 突变在黑色素瘤中占比约 28%。

Raf 蛋白突变：Raf 家族（A-Raf、B-Raf、C-Raf）中，B-Raf 是最常见的突变类型，在黑色素瘤、甲状腺癌、结直肠癌中高发，突变后可直接激活 MEK，推动肿瘤增殖。

通路持续激活：上述突变或其他调控异常（如上游受体过度激活），会导致 ERK 持续激活，促使肿瘤细胞增殖加速、凋亡抑制、侵袭转移能力增强。

2. 靶向治疗进展

基于 MAPK 通路的异常机制，靶向该通路关键分子的抑制剂已成为肿瘤治疗的重要手段：

Raf 抑制剂：维罗非尼、达拉非尼等已上市，主要用于治疗 B-Raf 突变型黑色素瘤。

MEK 抑制剂：曲美替尼、司美替尼等获批用于黑色素瘤、肺腺癌等，通过抑制 MEK 阻断通路激活。

Ras 抑制剂：针对 KRAS G12C 突变的抑制剂已进入临床应用，为既往无有效靶向药物的 KRAS 突变肿瘤患者提供新选择。

 

四、MAPK 通路研究的关键工具

开展 MAPK 通路相关研究（如机制探索、药物筛选、靶点验证），需要依赖一系列特异性强、稳定性高的实验工具，核心包括：

特异性抗体：用于检测 MAPK 通路关键分子（如 Ras、Raf、MEK、ERK、FBW7）的表达量、磷酸化水平（如 p-ERK、p-MEK），是通路激活状态验证的核心工具。

重组蛋白：用于体外激酶反应、信号传导验证等实验，需保证活性与纯度。

抑制剂工具药：用于体外细胞实验或体内动物实验，特异性阻断通路中关键分子的功能，验证通路在疾病中的作用。

基因编辑工具：如 siRNA、shRNA、CRISPR/Cas9 相关试剂，用于沉默或敲除通路关键基因，探索基因功能。

可靠的实验工具是确保研究结果准确的前提，优宁维作为生物试剂与技术服务提供商，已构建完善的 MAPK 通路研究工具产品线，涵盖上述关键抗体、重组蛋白、抑制剂及基因编辑试剂，且所有产品均经过严格的质量验证，可满足基础研究、药物研发等不同场景的实验需求，为科研人员提供从实验设计到结果验证的全流程支持。

五、常见疑问解答

1. 为什么 MAPK 通路异常更容易引发肿瘤？

MAPK 通路的核心功能是调控细胞增殖与凋亡，这两个过程的平衡是细胞正常生长的基础。当通路异常持续激活时，会打破这一平衡 —— 细胞增殖信号被持续放大，凋亡信号被抑制，最终导致细胞不受控制地分裂，形成肿瘤。此外，通路异常还会增强肿瘤细胞的侵袭、转移能力及耐药性，加速肿瘤进展。

2. 不同 MAPK 分支之间是否存在相互作用？

存在。不同分支并非独立运作，而是通过交叉对话（crosstalk）协同调控细胞功能。例如，ERK 通路的激活可能通过调控 JNK/p38 通路的关键分子表达，影响炎症反应与细胞凋亡；PI3K-AKT 通路与 MAPK 通路也存在广泛的交叉调控，共同参与细胞存活、代谢等过程的调控。

3. 开展 MAPK 通路研究，如何选择合适的抗体？

选择抗体需关注三个核心要点：① 特异性：优先选择经过 Western Blot、IHC、IP 等多种实验验证的抗体，避免交叉反应；② 针对性：检测磷酸化状态需选择磷酸化位点特异性抗体（如 p-ERK1/2 Thr202/Tyr204），检测总蛋白需选择总蛋白抗体；③ 适用性：根据实验方法（如 WB、IHC、流式）选择对应应用场景验证的抗体。优宁维的 MAPK 通路抗体产品均提供详细的验证数据，可帮助科研人员快速匹配实验需求。

4. 除了肿瘤，MAPK 通路还与哪些疾病相关？

除肿瘤外，MAPK 通路异常还与神经退行性疾病（如阿尔茨海默病、帕金森病，与 JNK/p38 通路持续激活相关）、自身免疫性疾病（如类风湿关节炎，与 p38/JNK 通路介导的炎症反应相关）、心血管疾病等密切相关，是多个疾病领域的研究热点。

 

名称	货号	规格
P-p44/42 MAPK (Erk1/2) (Thr202/Tyr204) (D13.14.4E) XP RmAb	4370T	20 μl
p44/42 MAPK (Erk1/2) Antibody 200ul	9102S	200 μl
Phospho-p44/42 MAPK (Thr202/Tyr204) (20G11) RmAb (IHC) 200uL	4376S	200 μl

 

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