Hippo-YAP/TAZ信號(hào)通路在干細(xì)胞增殖、分化及器官再生中的研究進(jìn)展

干細(xì)胞（stem cell，SC）是一類具有自我更新和分化潛能并能夠保持未分化狀態(tài)的細(xì)胞，包括可以無限增殖并分化成所有細(xì)胞類型的全能干細(xì)胞（totipotent stem cell，TSC），分化成某些特定組織器官的多能干細(xì)胞（pluripotent stem cell，PSC）和存在于成體組織器官中，當(dāng)組織損傷時(shí)可被活化的成體干細(xì)胞（adult stem cell，ASC）[1]。SC對組織器官生長發(fā)育、修復(fù)極為重要，可作為基因治療的理想載體及體外藥物研究的靶細(xì)胞。機(jī)體存在多條重要信號(hào)通路調(diào)節(jié)SC存活、增殖和分化，其中包括Hippo信號(hào)通路。雖然此通路機(jī)制尚未完全闡明，但它可通過其下游因子YAP/TAZ或與其他信號(hào)通路等相互作用在SC自我更新、增殖、組織分化及器官發(fā)育中發(fā)揮重要作用。本文就Hippo-YAP/TAZ信號(hào)通路在調(diào)控SC自我更新、增殖、重編程、分化及器官再生過程中的相關(guān)機(jī)制作一綜述。

一、Hippo-YAP/TAZ信號(hào)通路及其交互作用通路

（一）Hippo-YAP/TAZ信號(hào)通路

Hippo-YAP/TAZ信號(hào)通路在控制器官大小和抑制腫瘤發(fā)生中具有協(xié)調(diào)細(xì)胞存活、增殖、凋亡和分化的功能。哺乳動(dòng)物Hippo-YAP/TAZ信號(hào)通路的核心成分由一個(gè)激酶鏈組成，通過MST1/2磷酸化SAV1，兩者結(jié)合使MOB1A/B和LATS1/2磷酸化，進(jìn)而磷酸化YAP/TAZ 使其與14-3-3磷酸肽結(jié)合滯留在細(xì)胞質(zhì)，通過蛋白酶體降解而失活[2]。相反，在Hippo信號(hào)失活情況下，去磷酸化的YAP/TAZ 在細(xì)胞核中積累，可與VGLL4 競爭結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子TEAD形成轉(zhuǎn)錄復(fù)合物，激活下游靶基因，如結(jié)締組織生長因子（connective tissue growth factor，CTGF）、CyclinE、CDK1和MYC等促進(jìn)細(xì)胞增殖或腫瘤生長，也可通過影響八聚體結(jié)合蛋白-4（octamer-bindingprotein-4，Oct4）、性別決定區(qū)Y 框蛋白2（sex determining region Y-box 2，Sox2）、Nanog 基因的表達(dá)調(diào)節(jié)SC多能性[3]。此外，YAP/TAZ 也可以與其他轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合，如p73、Runx1/2、Smad和過氧化物酶體增殖物激活受體γ（peroxisome proliferators-activated receptorsγ，PPARγ）等，但其詳細(xì)功能和調(diào)劑機(jī)制尚不完全清楚[4]。

（二）Hippo-YAP/TAZ信號(hào)通路與Wnt/β-catenin通路

Wnt/β-catenin通路也參與細(xì)胞增殖、分化及器官生長發(fā)育過程。Wnt被激活時(shí)促進(jìn)β-catenin 入核，通過與T細(xì)胞因子（T-cell factor，TCF）或淋巴增強(qiáng)因子（lymphoid enhancing factor，LEF）結(jié)合激活下游靶基因的表達(dá)，Wnt/β-catenin通路與Hippo-YAP/TAZ通路存在相互作用。在對小鼠腎臟的研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)Hippo信號(hào)失活時(shí)，核TAZ表達(dá)增加，使TAZDVL 結(jié)合減少導(dǎo)致Wnt 刺激的DVL2磷酸化增加，促使β-catenin 核積累和靶基因的表達(dá)，并且，TAZ 敲除可能導(dǎo)致Wnt/β-catenin通路過度激活引起小鼠多囊腎的產(chǎn)生[5]。在心臟中，核YAP通過與β-catenin 結(jié)合，促進(jìn)心臟發(fā)育相關(guān)基因的表達(dá)，當(dāng)Hippo信號(hào)失活，核YAP 與β-catenin 會(huì)大量累積，造成心肌過度生長[6]。研究表明，Wnt3a可抑制TAZ 降解，導(dǎo)致成骨細(xì)胞分化[7]，并且YAP 可通過增加核β-catenin的表達(dá)促進(jìn)成骨細(xì)胞形成[8]。由此可見，Hippo-YAP/TAZ與Wnt/β-catenin信號(hào)通路通過相互制約確保腎臟、心臟和骨骼等組織器官正常生長發(fā)育，而在其他組織器官中的相互作用及功能需進(jìn)一步研究。

（三）Hippo-YAP/TAZ信號(hào)通路與轉(zhuǎn)化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）/Smad通路

TGF-β通路參與細(xì)胞生長、凋亡、分化、遷移和機(jī)體代謝等過程，并在癌癥等疾病的發(fā)生發(fā)展中起作用。TGF-β家族配體通過與細(xì)胞表面Ⅱ型和Ⅰ型跨膜受體結(jié)合，Ⅱ型受體通過自磷酸化形式磷酸化Ⅰ型受體，激活的Ⅰ型受體通過磷酸化C 末端2個(gè)絲氨酸激活效應(yīng)物Smads，并與Smad4 結(jié)合形成復(fù)合物易位到細(xì)胞核中，調(diào)節(jié)靶基因的表達(dá)。當(dāng)Hippo信號(hào)被抑制時(shí)，TGF-β處理可促使YAP/TAZ與Smad蛋白在核內(nèi)形成復(fù)合物，影響干細(xì)胞多能性、增殖和譜系分化相關(guān)基因的表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn)，YAP/TEAD/Smad3/p300復(fù)合物可驅(qū)動(dòng)CTGF表達(dá)，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長。YAP、Smad2/3和TEAD 會(huì)聚在一起調(diào)節(jié)TGF-β誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄程序，影響促纖維化基因的表達(dá)[9]。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，RASSF1A 降解可以促使YAP 與Smad2 相互作用，促進(jìn)Smad2 核易位和TGF-β 反應(yīng)靶標(biāo)的轉(zhuǎn)錄，導(dǎo)致癌細(xì)胞入侵[10]?？傊琓GF-β 與Hippo信號(hào)之間通過相互作用可影響細(xì)胞的狀態(tài)，促進(jìn)纖維化和癌癥的發(fā)生。

除以上通路外，Hippo-YAP/TAZ信號(hào)通路與其他通路（包括Shh、NF-κB和Ras 等）的交互作用也參與細(xì)胞生長、增殖和死亡過程。

二、Hippo-YAP/TAZ信號(hào)通路與SC

（一）Hippo-YAP/TAZ信號(hào)通路與SC多能性、增殖和存活

Hippo-YAP/TAZ信號(hào)通路可調(diào)節(jié)SC多能性及增殖。小鼠胚胎干細(xì)胞（mouse embryonic stem cell，mESC）中白血病抑制因子通過激活細(xì)胞質(zhì)酪氨酸激酶磷酸化YAP，并與TEAD2 結(jié)合提高干性基因Oct3/4和Nanog 啟動(dòng)子的活性，維持mESC多能性[11]。與此類似，在哺乳動(dòng)物神經(jīng)干細(xì)胞（neural stem cell，NSC）中，依賴TEAD的Hippo-YAP/TAZ信號(hào)通過抑制腫瘤抑制因子NF2和BMP2-SMAD信號(hào)通路，促進(jìn)細(xì)胞的自我更新和增殖，從而影響大腦發(fā)育[12]。此外，物理作用下細(xì)胞接種密度的增加，在影響細(xì)胞之間相互接觸及細(xì)胞表面肌動(dòng)蛋白骨架的同時(shí)促使YAP 從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移至細(xì)胞質(zhì)，使YAP-TEAD 轉(zhuǎn)錄活性下降，導(dǎo)致靶基因表達(dá)下調(diào)[13]，在PSC、NSC 等細(xì)胞的自我更新中具有關(guān)鍵作用。然而，也有研究報(bào)道敲除YAP后，mESC 依然能夠保持未分化狀態(tài)仍具多能性，但其分化潛能受到明顯抑制[14]。進(jìn)一步對NSC 及腸SC 等研究發(fā)現(xiàn)YAP 對其增殖不是必須的。SC處于自我更新狀態(tài)時(shí)細(xì)胞凋亡會(huì)增加，從而影響細(xì)胞后續(xù)的分化，因此，Hippo信號(hào)如何調(diào)節(jié)SC 凋亡是值得研究的。最近研究發(fā)現(xiàn)，YAP 與p300 在通過物理作用結(jié)合的同時(shí)與TEAD 結(jié)合調(diào)節(jié)細(xì)胞促凋亡因子（如Bmf、Bbc3）和抗凋亡因子（如Bcl-2、Bcl-xL和Mcl-1）之間的平衡，影響線粒體的狀態(tài)，抑制mESC分化過程中細(xì)胞的大量凋亡，甚至維持ASC的存活[15]?；诖?，可進(jìn)一步研究人胚胎干細(xì)胞（human embryonic stem cell，hESC）和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）凋亡過程中Hippo信號(hào)的作用。

近些年，由于再生醫(yī)學(xué)和組織工程學(xué)的發(fā)展，PSC的研究受到廣泛關(guān)注。隨著對小鼠胚胎發(fā)育過程研究的深入，Nichols 等[16]提出了PSC 不同的兩種多能性狀態(tài)：幼稚態(tài)（Na?ve）和啟發(fā)態(tài)（Primed）。Na?ve表現(xiàn)出完全的多能性，Primed表現(xiàn)出有限的多能性，多能性因子Oct4、Sox2和Nanog 維持兩者平衡。轉(zhuǎn)錄因子Notch3，糖原合酶激酶3β（glycogen synthase kinase 3β，GSK3β）等可激活Wnt通路促進(jìn)Na?ve時(shí)多能性基因的表達(dá)，抑制Primed時(shí)多能性基因的表達(dá)。并且抑制GSK3β的同時(shí)激活YAP 可在一定程度上維持Wnt信號(hào)活性來維持Na?ve。此外，研究發(fā)現(xiàn)TAZ通過與p-Smad2和Oct4 相互作用促進(jìn)hESC自我更新，并發(fā)現(xiàn)mESC 從Na?ve 轉(zhuǎn)換為Primed時(shí)需要TAZ[17]。在細(xì)胞培養(yǎng)過程中加入溶血磷脂酸可以抑制LATS1/2活性，促使YAP激活，造成更多Na?ve的PSC 產(chǎn)生[18]。也有研究顯示YAP可能與堿性成纖維生長因子，TGF-β通路一起協(xié)作以維持Na?ve的PSC，但結(jié)果還需進(jìn)一步確認(rèn)。

（二）Hippo-YAP/TAZ信號(hào)通路與SC重編程

科學(xué)家運(yùn)用Oct3/4，Sox2，Krüppel 樣因子4（krüppel-like factor4，Klf4）和c-Myc 四種轉(zhuǎn)錄因子成功產(chǎn)生了小鼠iPSC。之后通過重編程技術(shù)成功誘導(dǎo)成人成纖維細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、血液細(xì)胞和羊膜上皮細(xì)胞等體細(xì)胞產(chǎn)生人iPSC，為藥物篩選及個(gè)體化細(xì)胞治療提供了機(jī)會(huì)。但由于iPSC重編程效率的問題，使體外大規(guī)模生產(chǎn)iPSC 受到一定限制，Hippo信號(hào)的激活被認(rèn)為是其中一大障礙。在人iPSC重編程過程中，LATS2 可通過抑制TAZ 來拮抗人類細(xì)胞的重編程。但是，單獨(dú)抑制TAZ表達(dá)時(shí)，人iPSC形成效率僅有輕微降低[19]。另外，敲除MST1 可激活YAP表達(dá)，導(dǎo)致細(xì)胞增殖速率提高的同時(shí)降低細(xì)胞凋亡速率，提高成年小鼠皮膚成纖維細(xì)胞向iPSC的重編程效率[20]。因此可使用LATS2、MST1抑制劑進(jìn)行與重編程相關(guān)的藥理學(xué)研究。沉默信息調(diào)節(jié)因子2相關(guān)酶2（silencing information regulator 2-related enzyme 2，SIRT2）作為一種去乙?；?，可通過調(diào)節(jié)Hippo-YAP/TAZ信號(hào)通路中相關(guān)蛋白的表達(dá)，提高重編程過程中Na?ve多能性細(xì)胞的產(chǎn)生，但對于SIRT2是否通過調(diào)節(jié)Hippo-YAP/TAZ信號(hào)通路來影響Na?ve和Primed 相互轉(zhuǎn)化需進(jìn)一步分析[21]。與以上結(jié)論相反，誘導(dǎo)人羊膜上皮細(xì)胞重編程為iPSC 過程中Oct4、Sox2和YAP的過表達(dá)可造成MST、LAST1蛋白水平升高，縮短重編程時(shí)間，這可能是Hippo信號(hào)的一種反饋調(diào)節(jié)造成的[22]。

（三）Hippo-YAP/TAZ信號(hào)通路與SC分化

哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育過程中，第一個(gè)分化過程是滋養(yǎng)外胚層（trophectoderm，TE）和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)（inner cell mass，ICM）的分離。ICM是胎兒和ESC的祖細(xì)胞通過產(chǎn)生多能細(xì)胞，進(jìn)一步分化成體內(nèi)所有類型細(xì)胞，TE 則只負(fù)責(zé)產(chǎn)生胚外組織。因此，正確調(diào)節(jié)首次細(xì)胞分化事件十分重要，其中Hippo通路激酶LAST1/2 及轉(zhuǎn)錄共激活因子YAP 在此過程中起重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，上游Hippo通路成員NF2、血管動(dòng)蛋白（angiomotin，AMOT）通過影響激酶LATS1/2磷酸化YAP的方式，拮抗YAP/TEAD4 轉(zhuǎn)錄復(fù)合物的活性，抑制尾型同源框轉(zhuǎn)錄因子2（caudal type homeobox transcription factor 2，CDX2）的表達(dá)并促進(jìn)Sox2表達(dá)，影響細(xì)胞命運(yùn)[23]。另外，敲除細(xì)胞極性調(diào)節(jié)物PARD6B 會(huì)造成CDX2表達(dá)減少，Nanog表達(dá)升高，并損害YAP 在外部細(xì)胞中的核定位。此外，抑制RHO-ROCK信號(hào)能激活Hippo信號(hào)并破壞細(xì)胞頂端極性，在抑制TE 同時(shí)增強(qiáng)ICM 特性[24]。進(jìn)一步研究Hippo信號(hào)與細(xì)胞極性之間的聯(lián)系是了解胚泡中細(xì)胞譜系產(chǎn)生的又一切入點(diǎn)。

隨著分化進(jìn)一步進(jìn)行，ICM分化成內(nèi)胚層與外胚層，外胚層經(jīng)原條等多個(gè)步驟形成中胚層。研究發(fā)現(xiàn)，通過敲除YAP 可以促使Smad2/3 激活內(nèi)源性Wnt3和細(xì)胞核β-catenin的表達(dá)，促進(jìn)原條形成[25]。在PSC 向中胚層細(xì)胞分化過程中，Hippo通路轉(zhuǎn)錄效因子TAZ/YAP/TEAD，TGF-β通路中Smad2/3和多能性調(diào)節(jié)因子Oct4組成的調(diào)節(jié)復(fù)合物TSO 與轉(zhuǎn)錄阻遏蛋白NuRD 結(jié)合，促進(jìn)多能性基因Oct4和Nanog表達(dá)，抑制中胚層基因FOXA2 及EOMES 等表達(dá)。近一步研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)FOXH1 與Smad2/3 結(jié)合后，TSO復(fù)合物被破壞，從而激活中胚層分化相關(guān)基因[26]。然而，YAP/TAZ 可與VGLL4 競爭性結(jié)合TEAD的SD 序列，從而促使該位點(diǎn)活化，但能否像FOXH1 一樣破壞TSO復(fù)合物卻是未知的。另一方面研究顯示，YAP抑制轉(zhuǎn)錄因子P-TEFb 占有率和Ser7P-RNAPII 水平，導(dǎo)致染色質(zhì)上Smad2/3 DNA復(fù)合物的激活受阻，從而抑制Smad2/3 對EOMES、MIXL1 等因子的激活。Wnt信號(hào)可穩(wěn)定β-catenin 讓其與pLEF-1/TCF DNA結(jié)合蛋白結(jié)合后進(jìn)一步與中胚層相關(guān)基因的增強(qiáng)子結(jié)合，促進(jìn)中胚層基因表達(dá)[27]。而YAP 敲除細(xì)胞中伴隨著內(nèi)源性Wnt信號(hào)增強(qiáng)與Activin/Smad2/3信號(hào)協(xié)同誘導(dǎo)分化。

由于缺乏外胚層祖細(xì)胞譜系特異性標(biāo)記物及相關(guān)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，阻礙了早期外胚層譜系調(diào)節(jié)機(jī)制的研究，使許多研究轉(zhuǎn)向了外胚層來源的NSC。已經(jīng)證明YAP 在NSC 中廣泛表達(dá)，YAP表達(dá)下調(diào)可抑制視網(wǎng)膜祖細(xì)胞增殖并增加神經(jīng)元細(xì)胞的產(chǎn)生，并且堿性螺旋-環(huán)-螺旋蛋白（basic helix-loophelix protein，bHLH）可抑制YAP活性，反過來YAP 可以拮抗bHLH 下游靶基因的表達(dá)，從而促進(jìn)神經(jīng)祖細(xì)胞增殖[28]，通過過表達(dá)bHLH 轉(zhuǎn)錄因子Ascl1 促進(jìn)P19細(xì)胞神經(jīng)元分化實(shí)驗(yàn)也得出了類似的結(jié)論。此外，過表達(dá)YAP 激活了Shh信號(hào)通路的下游靶基因Ptch1和轉(zhuǎn)錄因子Gli2的表達(dá)，從而抑制神經(jīng)元分化[29]。在對神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞研究中發(fā)現(xiàn)，BMP2通過與受體Neogenin 結(jié)合激活RhoA信號(hào)，促進(jìn)YAP 與Smad1/5/8 相互作用，抑制NSC增殖并促進(jìn)膠質(zhì)細(xì)胞生成[30]。除化學(xué)信號(hào)外，基質(zhì)彈性也可通過調(diào)節(jié)YAP活性影響神經(jīng)元分化。研究證明，硬基質(zhì)促進(jìn)F-肌動(dòng)蛋白聚合，導(dǎo)致YAP入核，促進(jìn)NSC自我更新，軟基質(zhì)促進(jìn)YAP的磷酸化，導(dǎo)致YAP 出核，促進(jìn)神經(jīng)元分化，在此過程中，當(dāng)F-肌動(dòng)蛋白的聚合被阻斷，AMOT 可通過與YAP 結(jié)合將其隔離在胞核外，從而促進(jìn)神經(jīng)元分化[31]。另一方面，蛋白酶體抑制作用會(huì)增加YAP和AMOT 在胞質(zhì)中的共定位，促進(jìn)神經(jīng)元分化，但其具體調(diào)節(jié)機(jī)制尚不完全清楚[32]。

間充質(zhì)干細(xì)胞（mesenchyma stem cell，MSC）作為中胚層來源的一種SC，具有向成骨、軟骨和脂肪細(xì)胞分化的能力。Runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子2（runt-related transcription factor 2，Runx2）調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞形成，PPARγ調(diào)節(jié)脂肪形成的作用已經(jīng)得到廣泛證明?；诖耍M(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)YAP/TAZ與PPARγ相互結(jié)合抑制3T3-L1細(xì)胞中脂肪形成的同時(shí)增強(qiáng)Runx2轉(zhuǎn)錄活性，促進(jìn)成骨細(xì)胞分化，并發(fā)現(xiàn)Wnt3a通過促進(jìn)TAZ與PP1A、Runx2之間的相互作用影響分化，而YAP通過與β-catenin 結(jié)合阻止成骨，并誘導(dǎo)Wnt 拮抗劑Dkk1的表達(dá)，因此推測TAZ 在促成骨細(xì)胞分化中起主要作用[33]。另外，通過抑制LATS1/2表達(dá)，可促進(jìn)體外MSC向成骨細(xì)胞和脂肪細(xì)胞轉(zhuǎn)化[34]，與之前Yang 等[35]關(guān)于MSC中Hippo信號(hào)的激活促進(jìn)脂肪細(xì)胞分化的結(jié)果相矛盾，這可能與細(xì)胞類型、培養(yǎng)條件不同有關(guān)。FGF2 激活ERK信號(hào)可增強(qiáng)TAZ與Runx2的相互作用促進(jìn)成骨細(xì)胞分化，Phorbaketal A作為一種存在于海洋中的天然物，可通過誘導(dǎo)TAZ表達(dá)，促進(jìn)TAZ與Runx2 相互作用的同時(shí)刺激ERK信號(hào)表達(dá)促進(jìn)成骨細(xì)胞分化[36]，但FGF2 與phorbaketal A在TAZ 介導(dǎo)的成骨細(xì)胞分化過程是否具有相似機(jī)制需進(jìn)一步探究。在軟骨細(xì)胞形成中YAP 成下調(diào)趨勢，LAST1/2和MST1/2 等的表達(dá)和活性隨著軟骨形成而逐漸增加。研究發(fā)現(xiàn)，一方面，在MSC 中過表達(dá)YAP可抑制Smad信號(hào)，導(dǎo)致BMP 靶基因Id1、Id2和Id3的降低，造成軟骨細(xì)胞形成受抑制[37]，另一方面，在ATDC5細(xì)胞系中過表達(dá)YAP抑制軟骨細(xì)胞的分化，部分原因是由于Wnt/β-catenin信號(hào)通路在其中發(fā)揮作用[38]。進(jìn)一步研究顯示，YAP通過與轉(zhuǎn)錄因子TEAD 結(jié)合調(diào)節(jié)Sox6表達(dá)在促進(jìn)早期軟骨細(xì)胞增殖的同時(shí)抑制Runx2誘導(dǎo)的人X型膠原α1鏈表達(dá)抑制軟骨細(xì)胞成熟[39]。因此，TAZ 在調(diào)節(jié)軟骨細(xì)胞生成中與YAP作用不同?；谝陨铣晒?，詳細(xì)探究YAP和TAZ 在參與特定細(xì)胞分化過程中的聯(lián)系與區(qū)別是有意義的。

哺乳動(dòng)物心臟大部分是由胚胎中胚層經(jīng)過一系列復(fù)雜過程分化而來的，通過多能心臟祖細(xì)胞分化為心肌細(xì)胞（cardiomyocyte，CM）并控制已經(jīng)分化的CM 局部增殖來促使心臟形成，Hippo-YAP/TAZ信號(hào)通路被證明是心臟發(fā)育過程中CM增殖的主要調(diào)節(jié)因子。研究發(fā)現(xiàn)，YAP 在出生前非常活躍，出生后Hippo信號(hào)的激活會(huì)導(dǎo)致CM增殖受阻[40]，新生小鼠高水平的聚集蛋白（Agrin）與肌膜相關(guān)蛋白復(fù)合物（myomembrane associated protein complex，DGC）的結(jié)合阻礙Agrin 與YAP 結(jié)合，使YAP 出核，防止CM 過度增殖。出生7 d后，Agrin 水平降低導(dǎo)致YAP 與DGC 結(jié)合增加，從而阻止YAP 核移位，達(dá)到調(diào)整不同時(shí)期CM 生長的目的。另一方面，活性氧（reactive oxygen species，ROS）可激活Hippo信號(hào)，抑制細(xì)胞周期調(diào)節(jié)因子Cyclin/CDKs表達(dá)，因此對ROS的清除可延長出生后CM增殖時(shí)間，YAP 也可通過激活I(lǐng)GF信號(hào)和穩(wěn)定β-catenin活性來促進(jìn)CM增殖[41]。此外，通過體外將iPSC 經(jīng)由中胚層細(xì)胞分化為CM的過程中發(fā)現(xiàn)YAP 與TEAD 相互作用抑制CM分化[42]。

YAP/TAZ 除了調(diào)節(jié)心臟生長外，在血管發(fā)育中也有一定作用。平滑肌細(xì)胞（smooth muscle cell，SMC）作為血管中膜組成細(xì)胞，在維持血管結(jié)構(gòu)和功能穩(wěn)定方面發(fā)揮重要作用，研究表明TGF-β信號(hào)在SMC表型轉(zhuǎn)換及分化中起關(guān)鍵作用。大部分證據(jù)顯示TAZ通過非經(jīng)典TGF-β信號(hào)通路促進(jìn)SMC分化，TAZ通過促使細(xì)胞核中血清反應(yīng)因子（serum response factor，SRF）和心肌素（myocardin，MYOCD）結(jié)合，激活平滑肌α 肌動(dòng)蛋白（smooth muscle aorta，α-SMA）等SMC相關(guān)基因表達(dá)[43]。并且轉(zhuǎn)錄因子TEAD1通過誘導(dǎo)MYOCD和PITX2c的表達(dá)，促進(jìn)SMC分化[44]。與此研究相反，在體外將ESC分化為SMC 過程中發(fā)現(xiàn)YAP 可阻斷NK型同源盒基因轉(zhuǎn)錄因子2.5（NK2 transcription factor related，locus 5，NKX2.5）與MYOCD 啟動(dòng)子的結(jié)合抑制SMC分化[45]。NKX2.5是心臟發(fā)育過程中重要的轉(zhuǎn)錄因子，因此，進(jìn)一步研究YAP/TAZ與NKX2.5 之間的關(guān)系將對心臟及血管發(fā)育機(jī)制有更深入的了解。

除以上研究外，Hippo-YAP/TAZ信號(hào)通路也影響其他ASC 向特定類型細(xì)胞的轉(zhuǎn)化。大量研究表明，YAP/TAZ通過轉(zhuǎn)錄因子TEAD 與CYR61、CTGF 結(jié)合，與EGFR 配體結(jié)合及與Notch信號(hào)通路關(guān)聯(lián)，在皮膚、胰腺、肝膽管和胃腸道等祖細(xì)胞干性維持及增殖方面有積極作用，并且在病理狀態(tài)下介導(dǎo)各種成體細(xì)胞重編程為相應(yīng)祖細(xì)胞。與癌細(xì)胞增殖過程類似，YAP/TAZ通過活化Wnt/β-catenin信號(hào)通路中轉(zhuǎn)錄因子TCF和LEF表達(dá)，激活下游靶基因的轉(zhuǎn)錄維持ASC多能性，抑制分化，此外，YAP/TAZ 也通過細(xì)胞外基質(zhì)和細(xì)胞骨架蛋白影響組織力學(xué)以維持ASC 干性基因的表達(dá)。在上皮祖細(xì)胞增殖與分化過程中，MST1/2 缺失引起YAP活性增強(qiáng)，除了激活Fgf10和β-catenin信號(hào)，抑制Sox9的表達(dá)及與TGF-β信號(hào)發(fā)揮協(xié)同作用促進(jìn)Sox2 轉(zhuǎn)錄外，也抑制Ajuba蛋白表達(dá)，促進(jìn)上皮祖細(xì)胞增殖并抑制肺或氣道上皮細(xì)胞的形成[46]。LATS1/2 及Fat4通過抑制核YAP/TAZ的含量或活性影響Wnt9b/β-catenin的活性，拮抗腎祖細(xì)胞增殖的同時(shí)抑制其向成肌纖維細(xì)胞的轉(zhuǎn)化促進(jìn)腎單位及輸尿管上皮細(xì)胞形成[47]。與以上研究相反，YAP/TAZ與轉(zhuǎn)錄因子TEAD 及Klf4 結(jié)合既促進(jìn)腸干（祖）細(xì)胞的增殖，又促進(jìn)杯狀細(xì)胞生成。并且HNF4α和CDX2 在腸上皮形成過程通過與YAP 啟動(dòng)子/增強(qiáng)子結(jié)合，促進(jìn)腸組織生成的同時(shí)通過某種未知途徑抑制胃組織生成[48]。此外，LIX1通過提高YAP活性促進(jìn)胃間充質(zhì)祖細(xì)胞增殖，抑制其分化[49]。

三、Hippo-YAP/TAZ信號(hào)通路與器官再生

Hippo信號(hào)可以調(diào)節(jié)心臟、肝臟、腸道、皮膚、肌肉、肺和神經(jīng)等多種組織損傷修復(fù)和再生，本文僅對心臟、肝臟、腸道及皮膚的再生做一概述。在心臟再生過程中，YAP 在激活細(xì)胞增殖，細(xì)胞骨架重塑相關(guān)基因的表達(dá)及促進(jìn)心外膜細(xì)胞產(chǎn)生的同時(shí)激活I(lǐng)GF-1和Akt信號(hào)以減少心肌細(xì)胞凋亡，使損傷心臟得到修復(fù)[50]。此外，YAP通過與轉(zhuǎn)錄因子FoxO1、Pitx2 結(jié)合，誘導(dǎo)抗氧化基因的表達(dá)，以此來應(yīng)對不同原因造成的心臟損傷[51]。

Hippo信號(hào)在肝再生早期受到抑制，導(dǎo)致YAP活性增加，當(dāng)肝再生終止后，MST1/2、LATS1/2和非磷酸化YAP 恢復(fù)到正常水平。在肝損傷和炎癥發(fā)生過程中，YAP被暫時(shí)激活導(dǎo)致靶基因CYR61和AmotL2 轉(zhuǎn)錄水平增加，促進(jìn)祖細(xì)胞增殖并抑制肝細(xì)胞分化[52]，此外，YAP 缺失使肝臟星狀細(xì)胞增殖受抑制，導(dǎo)致巨噬細(xì)胞對壞死細(xì)胞的清除能力下降造成壞死性肝細(xì)胞大量產(chǎn)生。

在通過DSS/γ 射線照射處理后造成的腸損傷模型中發(fā)現(xiàn)，IL-6家族細(xì)胞因子共用受體gp130 可通過激活YAP表達(dá)，使腸隱窩細(xì)胞增殖速度加快并促進(jìn)腸SC 標(biāo)志基因Olfm4的表達(dá)[53]，并且在腸道損傷時(shí)，YAP通過瞬時(shí)激活抑制Wnt信號(hào)表達(dá)促使ASC重編程為腸SC，從而阻止腸SC分化為潘氏細(xì)胞，并激活EGFR信號(hào)通路來啟動(dòng)腸道再生程序[54]。

皮膚作為人體最大的器官，通過基底膜分為表皮層及真皮層。YAP 在早期胚胎表皮祖細(xì)胞中高度表達(dá)，YAP 缺失導(dǎo)致胚胎早期表皮組織形成不足。在皮膚損傷時(shí)，磷酸化YAP的存在導(dǎo)致角質(zhì)層細(xì)胞分化受抑制造成傷口愈合延遲，此外，YAP通過誘導(dǎo)整合素調(diào)控的Src和EGFR-PI3K信號(hào)的表達(dá)，在促使皮膚損傷時(shí)基底層SC增殖的同時(shí)加速基底層細(xì)胞的分化使新生細(xì)胞得以不斷產(chǎn)生[55]。當(dāng)急性糖尿病造成皮膚損傷時(shí)，通過皮下注射神經(jīng)肽P 物質(zhì)可以促使YAP 核定位增加，使真皮層中內(nèi)皮祖細(xì)胞增多促進(jìn)傷口愈合。

四、總結(jié)

許多研究報(bào)道了Hippo-YAP/TAZ信號(hào)通路在SC 及再生醫(yī)學(xué)中的重要作用，包括對于Hippo信號(hào)在體內(nèi)胚胎發(fā)育過程中的重要性研究，應(yīng)用重編程技術(shù)在體外誘導(dǎo)產(chǎn)生iPSC過程中YAP/TAZ作用的探究及細(xì)胞分化過程中Hippo信號(hào)和效應(yīng)因子YAP/TAZ通過與TGF-β和Wnt 等通路的相互作用，器官損傷修復(fù)過程中YAP/TAZ 對組織再生的調(diào)節(jié)作用。然而，在SC分化及iPSC重編程過程中，上游信號(hào)分子如何精細(xì)調(diào)節(jié)Hippo信號(hào)及影響YAP/TAZ細(xì)胞定位等的確切機(jī)制需進(jìn)一步探究。細(xì)胞通過何種方式產(chǎn)生、接受和傳導(dǎo)Hippo信號(hào)及細(xì)胞外基質(zhì)、機(jī)械信號(hào)具體是如何通過Hippo-YAP/TAZ信號(hào)通路影響SC增殖、存活、多能性及細(xì)胞譜系分化都是今后研究的方向。此外，對于YAP和TAZ 在SC分化過程發(fā)揮協(xié)同/拮抗作用調(diào)節(jié)組織器官發(fā)育平衡的機(jī)制尚不完全清楚。迄今為止，在體外將SC分化成不同組織細(xì)胞及類器官模型的研究為利用SC治療疾病開辟了光明前景，因此研究Hippo-YAP/TAZ信號(hào)通路在體外細(xì)胞分化及類器官形成過程中的作用變得尤為重要?？傊?，根據(jù)已有的研究，未來對于Hippo-YAP/TAZ信號(hào)通路與SC相關(guān)聯(lián)的研究會(huì)更加深入和廣泛。