医学进展
2016年04月号
医学进展
医学与社会

肠道再生和肿瘤发生中的新信号Yap

作者:龚银花

加拿大多伦多市西奈山医院系统生物学中心的Alex Gregorieff等人在小鼠模型研究中发现,Hippo信号通路下游的一个转录效应因子Yap对电离辐射后损伤的肠道上皮再生过程至关重要。

小肠上皮细胞在稳态条件下具有极强的自我更新能力,这种自我更新受Lgr5+肠道干细胞(Intestinal stem cells,ISCs)中的Wnt信号通路驱动,但肠道损伤后,ISC究竟如何再生却知之甚少。已经知道的是,Hippo信号通路介导了组织生长,对再生过程非常重要。

为评估Yap在小肠上皮细胞中的功能,研究者对小鼠进行全身电离辐射处理,发现Yap通过抑制Wnt信号通路,避免ISC过多地向潘氏细胞分化,对Lgr5+ ISC进行再编码,促进细胞存活,诱导细胞再生,包括激活表皮生长因子信号通路。

随后,研究者建立了Yap缺陷的类器官模型,发现增强的Wnt信号驱动了异位潘氏细胞分化,加上ISC凋亡增加,二者一起耗尽了ISC,阻断隐窝再生,肠道隐窝形成严重受损。用表皮生长因子受体配体治疗Yap缺陷的类器官后,隐窝形态出现,ISC凋亡减少,提示在活体内,Yap和表皮生长因子信号协同作用,有效介导了隐窝再生。

为了解Yap再生反应是否会影响肿瘤发生,研究者进一步建立了无抑癌基因Apc的小鼠结肠癌模型,发现Yap的失活可以抑制结肠的息肉形成,延长小鼠寿命。相应地,Yap缺失也可以阻止Apc缺陷类器官的生长,诱发癌细胞凋亡,而Yap的过表达则可以刺激组织生长。这提示,Apc缺失引起的Wnt信号下调和Yap信号一起协同驱动了肿瘤发生。

研究者还在Apc突变的腺瘤模型中证明,早期肿瘤起始细胞的进展需要Yap,从而可以抑制肿瘤细胞分化成潘氏细胞,诱导再生程序和表皮生长因子受体信号。

总而言之,组织损伤后,通过抑制Wnt信号通路,Yap对Lgr5+ ISC实现了再编程,诱导了包括表皮生长因子受体信号激活在内的组织再生。此外,Yap再生通路对肿瘤发生也很关键。(作者:龚银花)

参考文献:Nature 2015;526:715-718


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