近日，國際學術期刊The Journal of Biological Chemistry 在線發(fā)表了中國科學院上海生命科學研究院營養(yǎng)科學研究所周斌研究組的最新研究進展——Yap1 is required for endothelial to mesenchymal transition of the atrioventricular cushion。該項工作揭示了Hippo信號通路中的YAP1能夠協(xié)同TGFb/Smad信號通路共同調(diào)控心臟瓣膜發(fā)育過程中內(nèi)皮細胞向間質(zhì)細胞轉化(EMT)。
心臟瓣膜發(fā)育異常是常見的先天性心臟疾病，也是導致新生嬰兒死亡的重要原因之一。此外，多種疾病如21號染色體微缺失等也伴隨著先天性心臟瓣膜發(fā)育異常。因此理解心臟瓣膜發(fā)育過程及其分子調(diào)控機制對于預防和治療先天性心臟疾病具有重要意義。
在該研究中，博士后張輝等在周斌研究員的指導下，利用轉基因小鼠Tie2-Cre特異性敲除心內(nèi)膜中的YAP1基因，發(fā)現(xiàn)YAP1突變體小鼠胚胎在第9.5天出現(xiàn)房室管內(nèi)膜墊發(fā)育異常。利用譜系示蹤以及體外組織培養(yǎng)的方法證明心內(nèi)膜在敲除YAP1后EMT能力降低，從而導致內(nèi)膜墊發(fā)育缺陷。又利用原位雜交以及實時定量PCR實驗篩選出YAP1突變體胚胎中Snail, Slug和Twist1等因子表達量下調(diào)。Snail, Slug和Twist1是對心臟瓣膜EMT過程具有重要調(diào)控作用的轉錄因子，是TGFb/Smad信號通路的下游靶點。進一步研究發(fā)現(xiàn)，在內(nèi)皮細胞中，YAP1能夠和Smad2/3/4復合體結合，調(diào)控Smad2/3/4復合體的入核，從而調(diào)控下游因子Snail，Slug和Twist1的表達。上述結果提示Hippo信號通路可能通過與TGFb/Smad信號通路的協(xié)同作用參與調(diào)控心臟瓣膜發(fā)育EMT過程。
YAP1對于細胞增殖和器官大小具有重要的調(diào)控作用。體外細胞實驗已證實YAP1對于EMT過程可能具有調(diào)控作用。該研究在體內(nèi)證明YAP1對EMT的調(diào)控在心臟瓣膜發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用，加深了對心臟瓣膜發(fā)育過程及分子調(diào)控機制的理解，為心臟瓣膜發(fā)育異常的研究與治療提供了新的線索。
該研究工作是與美國哈佛大學醫(yī)學院波士頓兒童醫(yī)院William Pu教授和Fernando Camargo教授、以及西奈山大學Chen-Leng Cai教授課題組合作完成的，并得到國家科技部、基金委、中科院的經(jīng)費支持。
譜系示蹤實驗證明YAP1突變體胚胎心內(nèi)膜細胞EMT能力降低
