調(diào)控Hippo通路的因子及其研究方法

覃怡瑯 王佳堃 楊 斌

(1.浙江大學(xué)奶業(yè)科學(xué)研究所，杭州 310013；2.浙江科技學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院，杭州 310023)

與大多數(shù)依賴配體和受體結(jié)合發(fā)揮作用的通路不同，Hippo通路是由核心激酶、效應(yīng)因子、輔助因子和轉(zhuǎn)錄因子共同組成的激酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)，調(diào)控細(xì)胞增殖分化、黏附和細(xì)胞代謝等生理過(guò)程。除跨膜蛋白、機(jī)械信號(hào)和細(xì)胞代謝產(chǎn)物等調(diào)控Hippo通路外，姜黃素、膽堿、白藜蘆醇等營(yíng)養(yǎng)素也能調(diào)控Hippo通路，提示Hippo通路可能是一些營(yíng)養(yǎng)素發(fā)揮促畜禽生長(zhǎng)發(fā)育作用的核心通路。因此，本文對(duì)Hippo通路的組成及作用模式、調(diào)控Hippo通路的各類因子和研究Hippo的試驗(yàn)方法進(jìn)行綜述，以期為利用Hippo通路進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)干預(yù)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 Hippo通路的組成和作用模式

在哺乳動(dòng)物體內(nèi)，Hippo通路高度保守，如表1所示，它由核心激酶、效應(yīng)因子、輔助因子和轉(zhuǎn)錄因子共同組成。經(jīng)典的Hippo通路核心激酶由哺乳動(dòng)物STE-20樣激酶1/2(mammalian STE20-like kinases 1/2，MST1/2)、Salvador同系物1(Salvador homolog 1，SAV1)、大腫瘤抑制因子1/2(large tumor suppressor kinase 1/2，LATS1/2)和MOB激酶激活因子1A/B(MOB kinase activator 1A/B，MOB1A/B)共同構(gòu)成[1]。絲裂原活化蛋白激酶激酶激酶激酶(mitogen-activated protein kinase kinase kinase kinases，MAP4K)和核DBF2相關(guān)激酶1/2(nuclear DBF2-related 1/2，NDR1/2)是Hippo通路核心激酶的新增成員[2-3]。Yes相關(guān)蛋白(Yes-associated protein，YAP)和具有PDZ結(jié)合基序的轉(zhuǎn)錄共激活因子(transcriptional co-activator with PDZ-binding motif，TAZ)是Hippo通路的效應(yīng)因子[1-3]，14-3-3接頭蛋白是調(diào)控YAP/TAZ核質(zhì)定位的重要輔助因子[1-3]。轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)締合域蛋白(transcriptional enhanced associate domain，TEAD)是哺乳動(dòng)物體內(nèi)與YAP結(jié)合的主要轉(zhuǎn)錄因子[1-3]。

Hippo通路是一條激酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)鏈。當(dāng)Hippo通路被激活，MAP4K、MST1/2和SAV1共同磷酸化并激活下游的NDR1/2、LATS1/2和MOB1A/B[2-3]?；罨腘DR1/2和LATS1/2進(jìn)一步磷酸化YAP/TAZ[2-3]，磷酸化的YAP/TAZ或者與14-3-3接頭蛋白結(jié)合滯留胞質(zhì)[1-3]，或者在胞質(zhì)中被泛素化降解[1-3]。反之，當(dāng)Hippo通路失活，未磷酸化的YAP/TAZ進(jìn)入細(xì)胞核，結(jié)合不同的轉(zhuǎn)錄因子，驅(qū)動(dòng)下游基因轉(zhuǎn)錄，調(diào)控細(xì)胞的發(fā)育。

表1 Hippo通路的組分及其功能

MST1/2：哺乳動(dòng)物STE-20樣激酶1/2 mammalian STE20-like kinases 1/2；SAV1：Salvador同系物1 Salvador homolog 1；MAP4K：絲裂原活化蛋白激酶激酶激酶激酶 mitogen-activated protein kinase kinase kinase kinases；LATS1/2：大腫瘤抑制因子1/2 large tumor suppressor kinase 1/2；MOB1A/B：MOB激酶激活因子1A/B MOB kinase activator 1A/B；NDR1/2：核DBF2相關(guān)激酶1/2 nuclear DBF2-related 1/2；YAP：Yes相關(guān)蛋白 Yes-associated protein；TAZ：具有PDZ結(jié)合基序的轉(zhuǎn)錄共激活因子 transcriptional co-activator with PDZ-binding motif；14-3-3：14-3-3接頭蛋白 14-3-3 joint protein；TEAD：轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)締合域蛋白 transcriptional enhanced associate domain。

TEAD是YAP的主要轉(zhuǎn)錄伙伴[1-3]。YAP-TEAD轉(zhuǎn)錄模塊可以激活富半胱氨酸61(cystein rich 61，CYR61)、含桿狀病毒IAP重復(fù)蛋白5(baculoviral IAP repeat containing 5，BIRC5)、FOS樣抗原1(FOS like antigen 1，F(xiàn)OSL1)、雙調(diào)蛋白(amphiregulin，AREG)、肝素結(jié)合性表皮生長(zhǎng)因子(heparin-binding EGF-like growth factor，HBEGF)和細(xì)胞周期蛋白D1(cyclin D1，CCND1)等調(diào)控細(xì)胞增殖分化、上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化、血管生成、細(xì)胞代謝、纖維發(fā)生和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等[4-8]過(guò)程。NKX同源框-1(NK2 homeobox1，NKX2-1)、核小體改構(gòu)復(fù)合體(nucleosome remodeling complex，NURD)、c-Jun氨基端激酶(c-Jun N-terminal kinase，JNK)和鈣調(diào)蛋白結(jié)合轉(zhuǎn)錄激活因子1(calmodulin binding transcription activator 1，CAMTA1)是輔助TEAD轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)因子。YAP可結(jié)合TEAD/NKX2-1轉(zhuǎn)錄復(fù)合物調(diào)控肺的分化[9]；結(jié)合TEAD/NURD維持細(xì)胞的生長(zhǎng)和存活[10]；結(jié)合TEAD/JNK調(diào)控細(xì)胞代謝[11]；結(jié)合TEAD/CAMTA1促進(jìn)血管生成[12]。YAP還可直接結(jié)合p73[13]、p63[14]、Myb-MuvB復(fù)合物(Myb-MuvB complex，MMB)[15]、配對(duì)盒因子3(paired box gene 3，PAX3)[16]、干擾素調(diào)節(jié)因子3(interferon regulatory factor 3，IRF3)[17]、Runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子2(Runt-related transcription factor 2，RUNX2)[18]或T細(xì)胞因子/淋巴增強(qiáng)子結(jié)合因子(T-cell factor/lymphoid enhancer-binding factor，TCF/LEF)[19]調(diào)控細(xì)胞的增殖分化。YAP能結(jié)合短尾畸形(brachyury)蛋白調(diào)控細(xì)胞周期和維持細(xì)胞干性[20]；結(jié)合Smad2/3蛋白[21]或T-box轉(zhuǎn)錄因子5(T-box transcription factor，TBX5)[22]調(diào)控纖維發(fā)生；結(jié)合磷酸化Jun氨基端激酶(phosphorylated Jun N-terminal kinases，pJNK)調(diào)控炎性因子表達(dá)[23]；結(jié)合Krüppel樣因子4(krüppel-like factor 4，KLF4)調(diào)控細(xì)胞黏附[24]；結(jié)合叉頭盒轉(zhuǎn)錄因子1(forkhead box O1，F(xiàn)OXO1)調(diào)控細(xì)胞死亡[25]；結(jié)合p53轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控細(xì)胞存活[26]。

2 調(diào)控YAP/TAZ轉(zhuǎn)錄的因子

YAP/TAZ是Hippo通路的關(guān)鍵因子，必須入核才能驅(qū)動(dòng)下游基因轉(zhuǎn)錄，使Hippo通路發(fā)揮作用?？缒さ鞍?、機(jī)械信號(hào)和G蛋白偶聯(lián)受體(G-protein-coupled receptors，GPCR)等通過(guò)調(diào)控Hippo通路核心激酶活性，影響YAP/TAZ轉(zhuǎn)錄；蛋白磷酸酶1(protein phosphatase 1，PP1)、Nemo樣激酶(nemo-like kinases，NLK)和血影蛋白(spectrin)等可以直接調(diào)控YAP/TAZ轉(zhuǎn)錄。

2.1 依賴Hippo通路核心激酶調(diào)控YAP/TAZ轉(zhuǎn)錄的因子

SCRIB極性蛋白(scribble，SCRIB)、TAO激酶(thousand and one kinases，TAOKs)和棕櫚酸(palmitic acid，PA)等通過(guò)激活Hippo通路，誘導(dǎo)核心激酶磷酸化，抑制YAP/TAZ入核轉(zhuǎn)錄；紋狀蛋白相互作用的磷酸酶和激酶復(fù)合物(striatin-interacting phosphatases and kinases，STRIPAK)、機(jī)械信號(hào)和代謝產(chǎn)物等通過(guò)抑制核心激酶活性，促進(jìn)YAP/TAZ入核轉(zhuǎn)錄；Ras相關(guān)結(jié)構(gòu)域家族蛋白(Ras association domain family，RASSFs)、受體酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinase，RTK)和GPCR雙向調(diào)控Hippo通路核心激酶，影響YAP/TAZ的核質(zhì)定位。

2.1.1 激活Hippo通路的因子

SCRIB可結(jié)合并激活MST1/2和LATS1/2[27]。腎腦蛋白(kidney and brain protein，KIBRA)、神經(jīng)纖維蛋白2(neurofibromin 2，NF2)和FERM結(jié)構(gòu)域蛋白6(FERM domain containing protein 6，F(xiàn)RMD6)組成復(fù)合物，與MST1/2和SAV1結(jié)合，促進(jìn)LATS1/2磷酸化[28]；Crumbs跨膜蛋白(CRBs)可結(jié)合KIBRA/NF2/FRMD6復(fù)合物，協(xié)同激活Hippo通路[29]。NF2也可直接誘導(dǎo)MST1/2和LATS1/2磷酸化，獨(dú)立激活Hippo通路[30]。TAOKs可直接誘導(dǎo)MST1/2磷酸化，也可繞過(guò)MST1/2激酶，直接磷酸化LATS1/2[31]。非受體蛋白酪氨酸磷酸酶14(protein tyrosine phosphatase non-receptor type 14，PTPN14)可直接激活LATS1或與KIBRA互作協(xié)同激活LATS1[32]。PA可誘導(dǎo)MST1表達(dá)和磷酸化[33]，激活Hippo通路。

2.1.2 抑制Hippo通路的因子

STRIPAK超蛋白復(fù)合物、機(jī)械信號(hào)、葡萄糖(glucose，Glu)、氨基酸(amino acid，AA)、冠狀動(dòng)脈疾病相關(guān)連接蛋白(junctional protein-associated with coro-nary artery diseas，JCAD)、環(huán)狀RNA PPP1R12A編碼的小肽(circPPP1R12A-73aa)、B淋巴瘤Mo-MLV插入蛋白1(B lymphoma Mo-MLV insertion region 1，BMI1)、纖毛相關(guān)蛋白4(nephronophthisis 4，NPHP4)和鹽誘導(dǎo)激酶2(salt-inducible kinase 2，SIK2)可抑制Hippo通路核心激酶的活性或表達(dá)。STRIPAK的成員紋狀蛋白3(striatin 3，STRN3)、肌纖維膜結(jié)合蛋白(sarcolemmal membrane-associated protein，SLMAP)、蛋白磷酸酶2A(protein phosphatase 2A，PP2A)和絲氨酸/蘇氨酸激酶25(serine/threonine kinase 25，STK25)協(xié)同抑制MST1/2的磷酸化[34]；另一成員紋狀蛋白4(striatin 4，STRN4)則會(huì)抑制MAP4K的磷酸化[35]。Ras同源基因家族成員A(Ras homolog gene family member A，RhoA)可感知細(xì)胞剪切力和胞外基質(zhì)硬度等復(fù)雜的機(jī)械信號(hào)，重塑肌動(dòng)蛋白(F-actin)，抑制LATS1磷酸化[36]。代謝產(chǎn)物Glu和AA可抑制MST1/2激酶活性[37]。JCAD和BMI1能抑制LATS1/2磷酸化[38-39]。NPHP4可與LAST1共沉淀以下調(diào)LAST1表達(dá)[40]，circPPP1R12A-73aa會(huì)下調(diào)MST1和LAST1的表達(dá)[41]。SAV1通過(guò)Ser168位點(diǎn)的磷酸化誘導(dǎo)YAP磷酸化，SIK2可磷酸化SAV1的Ser413位點(diǎn)，拮抗Ser168位點(diǎn)的磷酸化，抑制Hippo通路[42]。

2.1.3 雙向調(diào)控Hippo通路的因子

RASSFs、RTK和GPCR可雙向調(diào)控Hippo通路。RASSF1A和RASSF5可激活MST1/2，而RASSF6會(huì)抑制MST1/2活性[43]。RTK和GPCR靶向LATS1/2激酶。大多數(shù)RTK會(huì)抑制LATS1/2活性，促進(jìn)YAP/TAZ核內(nèi)轉(zhuǎn)錄；但其相關(guān)配體或受體如酪氨酸激酶受體4(receptor tyrosine protein kinase 4，ERBB4)、Mer酪氨酸激酶(Mer tyrosine kinase，MerTK)、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子2(fibroblast growth factor 2，F(xiàn)GFR2)和血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體1(vascular endothelial growth factor receptor 1，VEGFR1)卻能同時(shí)激活LATS1/2和促進(jìn)YAP/TAZ核內(nèi)轉(zhuǎn)錄[44]。與G12/13偶聯(lián)受體(G12/13-coupled receptors，G12/13)或與Gq/11偶聯(lián)受體(Gq/11-coupled receptors，Gq/11)結(jié)合的因子會(huì)抑制LATS1/2激酶活性，而與Gs偶聯(lián)受體(Gs-coupled receptors，Gs)結(jié)合的因子會(huì)激活LATS1/2激酶活性[45]。

2.2 獨(dú)立于Hippo通路核心激酶調(diào)控YAP/TAZ轉(zhuǎn)錄的因子

PP1A、NLK和酰基甘油激酶(acylglycerol kinase，AGK)等可不依賴Hippo通路直接促進(jìn)YAP/TAZ入核轉(zhuǎn)錄；血管動(dòng)蛋白(angiomotin，AMOT)、E-鈣黏蛋白(E-cadherin)、β-內(nèi)酰胺酶(β-lactamase，LACTB)和色素框蛋白7(chromobox7，CBX7)等可不依賴Hippo通路直接抑制YAP/TAZ入核轉(zhuǎn)錄。

2.2.1 促進(jìn)YAP/TAZ轉(zhuǎn)錄的因子

YAP通過(guò)磷酸化的Ser127位點(diǎn)與14-3-3接頭蛋白結(jié)合，滯留胞質(zhì)。PP1A可使YAP的Ser127位點(diǎn)去磷酸化[46]；NLK通過(guò)磷酸化YAP的Ser128位點(diǎn)，拮抗Ser127位點(diǎn)的磷酸化，解離YAP與14-3-3，促進(jìn)YAP核易位[37]。AGK不僅能促進(jìn)YAP核定位，還可與YAP形成正反饋回路，抑制LATS1/2表達(dá)[47]。骨形態(tài)發(fā)生蛋白2(bone morphogenetic protein 2，BMP2)會(huì)促進(jìn)YAP核易位[48]，骨形態(tài)發(fā)生蛋白6(bone morphogenetic protein 6，BMP6)可促進(jìn)TAZ核定位[49]。Mastermind樣蛋白1和2(Mastermind-like 1 and 2，MAML1/2)可同時(shí)促進(jìn)YAP和TAZ的核定位，并形成穩(wěn)定的MAML/YAP/TAZ核內(nèi)復(fù)合物[50]。由髓鋅指蛋白1(myeloid zinc finger 1，MZF1)和GA結(jié)合蛋白(GA binding protein，GABP)形成的轉(zhuǎn)錄因子復(fù)合物以及細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶7(cyclin-dependent kinase 7，CDK7)都可促進(jìn)YAP表達(dá)，并增強(qiáng)YAP核內(nèi)表達(dá)的穩(wěn)定性[51-52]。

2.2.2 抑制YAP/TAZ轉(zhuǎn)錄的因子

AMOT、E-cadherin、閉鎖小帶蛋白-2(zonula occludens protein-2，ZO-2)和α-連環(huán)蛋白(α-catenin)通過(guò)把YAP阻滯在緊密連接或黏附連接處[53-54]，抑制YAP入核；Spectrin通過(guò)調(diào)節(jié)皮質(zhì)肌動(dòng)球蛋白活性影響YAP的核質(zhì)定位[55-56]。LACTB通過(guò)加強(qiáng)自身與PP1A結(jié)合來(lái)減弱PP1A對(duì)YAP的去磷酸化[46]。CBX7和應(yīng)激誘導(dǎo)蛋白Sestrin2能抑制YAP核定位[57-58]。TEAD是YAP的主要轉(zhuǎn)錄因子，一些轉(zhuǎn)錄抑制因子，如退變樣蛋白4(vestigial-like family member 4，VGLL4)[59]、前mRNA加工因子4激酶(pre-mRNA processing factor 4 kinase，PRP4K)[60]和CCAAT/增強(qiáng)子結(jié)合蛋白α基因(CCAAT/enhancer binding protein α gene，C/EBPα)[61]可競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合TEAD，抑制YAP轉(zhuǎn)錄。

3 研究Hippo通路的方法

構(gòu)建條件性小鼠敲除模型和應(yīng)用化學(xué)制劑是目前研究Hippo通路的2種常用試驗(yàn)方法。

3.1 Hippo通路的條件性小鼠敲除模型

近交系小鼠C57BL/6是目前構(gòu)建Hippo通路基因敲除模型的基礎(chǔ)品系?；贑57BL/6小鼠，研究者已成功構(gòu)建了全身性MST1[62]、MST2[62]、SAV1[63]、MOB1A[64]和MOB1B[64]單敲除模型以及MST1/2[62]和MOB1A/B[64]雙敲除模型。

利用MST1和MST2全身性敲除小鼠與器官靶向性小鼠雜交，研究者成功構(gòu)建了MST1/2+/-;Hnf1b-Cre[65]、MST1/2-/-;Hnf1b-Cre[65]、MST1/2-/-;HK[65]、MST1/2+/-;HK[65]、MST1-/-;MST2fl/fl;NKX2.1Cre/+[4]、MST1-/-;MST2fl/fl;NKX2.1Cre/Cre[4]和MST1-/-;MST2fl/fl;ShhCre/+[4]7種肺上皮特異性MST1/2雙敲除模型；MST1fl/fl;MST2fl/fl;Osx-Cre[66]、MST1fl/fl;MST2fl/fl;hOC-Cre[66]和MST1fl/fl;MST2fl/fl;Col2a1-Cre[67]3種骨細(xì)胞相關(guān)模型；MST1fl/fl;MST2fl/fl;KSP-Cre[68]和MST1fl/fl;MST2fl/fl;YAPfl/fl;KSP-Cre[68]2種附睪上皮相關(guān)模型；MST1fl/fl;MST2fl/fl;Alb-Cre肝臟特異模型[8]以及MST1fl/fl;MST2fl/fl;Lyz-Cre巨噬細(xì)胞特異模型[69]。

利用SAV1全身性敲除小鼠與器官靶向性小鼠雜交，研究者成功構(gòu)建了SAV1fl/fl;KSP-Cre[70]和SAV1fl/fl;Cdh16-Cre[71]2種腎臟特異性SAV1單缺失模型；FGFR4fl/fl;SAV1fl/fl;Alb-Cre[8]、Ptenfl/fl;SAV1fl/fl;Alb-Cre[72]和FGFR4fl/fl;SAV1fl/fl;YAPfl/+;Alb-Cre[8]3種靶向肝臟的復(fù)合敲除模型；SAV1fl/fl;Lin9fl/fl;NKX2.5-Cre[15]和SAV1fl/fl;Lin9fl/fl;αMhc-Cre[15]2種靶向心臟的復(fù)合敲除模型；Ptenfl/fl;SAV1fl/fl;Pdx1-Cre胰腺?gòu)?fù)合敲除模型[73]；RASSF1a-/-;SAV1+/-[74]和RASSF1a-/-;SAV1+/+[74]2種全身性復(fù)合敲除模型。

通過(guò)敲除靶向器官的LATA1/2，研究者構(gòu)建了LATS1fl/fl;LATS2fl/fl;NKX3.2-Cre[75]、LATS1fl/fl;LATS2fl/fl;Villin-Cre[76]、LATS1/2iΔPβC[77]和LATS1fl/fl;LATS2fl/fl;Lgr5-Cre[78]4種腸道相關(guān)模型；LATS1fl/fl;LATS2fl/+;Plp1-Cre[79]、LATS1fl/fl;LATS2fl/fl;Dhh-Cre[79]和LATS1fl/+;LATS2fl/fl;Hoxb7-Cre[80]3種雪旺細(xì)胞特異模型；LATS1del/fl;LATS2del/fl;Shh-Cre[81]肺泡上皮特異模型；LATS1fl/fl;LATS2fl/fl;Sox9-Cre[82]膽管上皮特異模型；LATS1fl/fl;LATS2fl/fl;TCF21i-Cre[83]心臟成纖維細(xì)胞特異模型和LATS1fl/fl;LATS2fl/fl;Sox9-Cre[82]導(dǎo)管細(xì)胞特異模型。

利用MOB1A、MOB1B全身性敲除小鼠與器官靶向性小鼠雜交，研究者構(gòu)建了MOB1Afl/fl;MOB1Bfl/fl;Villin-Cre[84]、MOB1Afl/fl;MOB1B-/-;Rosa26-Cre[85]、MOB1Afl/flMOB1B-/-;Spc-Cre[86]和MOB1Afl/fl;MOB1Btr/tr;Krt14-Cre[64]4種上皮相關(guān)缺失模型；MOB1Afl/+;MOB1B-/-;Alb-Cre[6]肝臟特異缺失模型和MOB1Afl/fl;MOB1B-/-;Col2a1-Cre[87]軟骨細(xì)胞特異模型。

通過(guò)條件性敲除，研究者構(gòu)建了YAPfl/fl;NKX2.5-Cre[88]、YAPfl/fl;αMhc-Cre[89]和YAP+/fl;αMhc-Cre[90]3種心臟特異性YAP單敲除模型；YAPfl/fl;Spc-Cre[91]、YAPfl/fl;Krt14-Cre[5]和YAPfl/fl;Tek-Cre[92]3種上皮相關(guān)單缺失模型；YAPfl/fl;Alb-Cre[93]和Atg7fl/fl;YAPfl/fl;Alb-Cre[94]2種肝臟YAP缺失模型；YAPfl/fl;Has-Cre[95]肌肉細(xì)胞單缺失模型；YAPfl/fl;Nestin-Cre[96]和YAPfl/fl;Gfap-Cre[96]2種星形膠質(zhì)細(xì)胞YAP缺失模型。研究者還構(gòu)建了TAZfl/+;αMhc-Cre[89]、TAZfl/fl;Spc-Cre[91]和TAZfl/+;Cag-Cr[89]3種TAZ單敲除模型。在構(gòu)建YAP/TAZ雙敲除模型方面，研究者已成功構(gòu)建了YAPfl/+;AZfl/fl;αMhc-Cre[89]、YAPfl/fl;AZfl/+;αMhc-Cre[89]和YAPfl/fl;AZfl/fl;αMhc-Cre[89]3種心臟特異性YAP/TAZ雙敲除模型；YAPfl/fl;TAZfl/fl;NKX3.2-Cre[75]和YAP/TAZiΔPβC[77]2種腸道特異性YAP/TAZ雙敲除模型；YAPfl/fl;TAZfl/fl;Shh-Cre[75]和YAPfl/fl;TAZfl/fl;Spc-Cre[97]2種肺上皮特異性雙敲除模型；YAPfl/fl;TAZfl/fl;Col1a2-Cre[98]軟骨雙敲除模型；YAPfl/fl;TAZfl/fl;Col1a2-Cre[99]成纖維細(xì)胞雙敲除模型；YAPfl/fl;TAZfl/fl;LysM-Cre[100]骨髓細(xì)胞雙敲除模型；YAPfl/fl;TAZfl/fl;Emx1-Cre[101]神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞雙敲除模型；YAPfl/fl;TAZfl/fl;Cdh5-Cre[7]內(nèi)皮細(xì)胞雙敲除模型以及Ptenfl/fl;Sav1fl/fl;YAPfl/fl;TAZfl/fl;Alb-Cre[72]肝臟復(fù)合敲除模型。

3.2 調(diào)控Hippo通路的化學(xué)制劑

Hippo通路由于會(huì)影響腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲，在腫瘤治療中發(fā)揮重要作用。研究者研發(fā)出許多靶向Hippo通路的化學(xué)制劑，這些化學(xué)制劑主要作用于MST1/2-LATS1/2或YAP-TEAD 2個(gè)模塊。

3.2.1 靶向MST1/2-LATS1/2的化學(xué)制劑

XMU-MP-1、二甲雙胍(metformin)、西格列汀(Sitagliptin)、C19小分子化合物、SHAP激活肽、F10叔酰胺衍生物、中草藥吳茱萸堿(evodiamine)和葫蘆素B(cucurbitacin B)、CL-6姜黃素衍生物、惡二唑衍生物(oxadiazole derivative)、麥冬素B(OP-B)、高三尖杉酯堿(HHT)、雷公藤苷(triptonide)、中國(guó)蜂膠(Chinese propolis)和酸棗仁活性成分JUA通過(guò)影響MST1/2-LATS1/2級(jí)聯(lián)模塊進(jìn)而調(diào)控YAP/TAZ轉(zhuǎn)錄。XMU-MP-1是公認(rèn)的MST1/2抑制劑，可直接抑制MST1/2和MOB1的磷酸化[102]。C19[103]、SHAP[104]、F10[105]、西格列汀[106]、吳茱萸堿[107]和CL-6[108]可增強(qiáng)MST1/2或LATS1/2的磷酸化水平。惡二唑衍生物[109]、麥冬素B[110]、葫蘆素B[111]、二甲雙胍[112]、高三尖杉酯堿[113]、雷公藤苷[114]、中國(guó)蜂膠[115]和JUA[116]通過(guò)調(diào)控MST1/2和LATS1/2的表達(dá)或定位，誘導(dǎo)YAP磷酸化。

3.2.2 靶向YAP-TEAD的化學(xué)制劑

抗炎藥物地塞米松(dexamethasone)是促進(jìn)YAP轉(zhuǎn)錄的化學(xué)制劑。維替泊芬(verteporfin)、辛伐他汀(simvastatin)、青蒿素(artemisinin)、雌激素受體巴多昔芬(bazedoxifene)、中草藥提取物RA-V和二柱解毒湯(EJD)、褪黑素(melatonin)、小分子MTX和CA3是抑制YAP轉(zhuǎn)錄的化學(xué)制劑。地塞米松可上調(diào)YAP總蛋白和YAP核蛋白的表達(dá)[117]。維替泊芬可上調(diào)接頭蛋白14-3-3表達(dá)，促進(jìn)14-3-3與YAP結(jié)合，誘導(dǎo)YAP胞質(zhì)滯留[118]。青蒿素[119]、巴多昔芬[120]、RA-V[121]、辛伐他汀[122]和MTX[123]可增強(qiáng)YAP的磷酸化水平；二柱解毒湯[124]和CA3[125]可降低YAP和TAZ表達(dá)；褪黑素既可下調(diào)YAP/TAZ表達(dá)，又可誘導(dǎo)YAP磷酸化[126]。

TEAD是YAP的主要轉(zhuǎn)錄伙伴，Super-TDU模擬肽、Fisetin黃酮類化合物、LM98氟芬那酸類似物、MGH-CP1、NSC682769和CPD3.1是抑制YAP與TEAD結(jié)合的化學(xué)制劑。多肽Super-TDU競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合TEAD[59]，NSC682769競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合YAP[127]以阻斷YAP與TEAD結(jié)合。轉(zhuǎn)錄因子TEAD擁有一個(gè)保守的疏水口袋，是YAP與其結(jié)合的關(guān)鍵位點(diǎn)。Fisetin[128]、LM98[129]和MGH-CP1[19]均通過(guò)占據(jù)疏水的TEAD口袋，破壞YAP與TEAD結(jié)合。CPD3.1則可以直接抑制TEAD活性[130]。

4 營(yíng)養(yǎng)素調(diào)控Hippo信號(hào)通路的作用機(jī)制

通過(guò)營(yíng)養(yǎng)干預(yù)促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育一直是畜牧業(yè)研究的重點(diǎn)，而Hippo通路可能是一些營(yíng)養(yǎng)素發(fā)揮作用的潛在機(jī)制。熊果酸(ursolic acid，UA)、巖藻多糖(fucoidan，F(xiàn)UC)和姜黃素(curcumin，CUR)都能夠激活Hippo通路。UA通過(guò)激活RASSF1，上調(diào)MST1/2、LATS1和MOB1的表達(dá)，促進(jìn)YAP磷酸化，下調(diào)靶基因CTGF的表達(dá)，抑制胃癌細(xì)胞存活[131]。FUC通過(guò)增強(qiáng)MST1/2、LATS1/2和YAP的磷酸化水平，誘導(dǎo)β-catenin胞質(zhì)降解，阻斷下游的β-catenin通路，進(jìn)而抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)[132]。CUR通過(guò)促進(jìn)TAZ磷酸化，驅(qū)動(dòng)TAZ由胞核易位到胞質(zhì)，抑制下游干性標(biāo)志物基因CD133、EPCAM和OCT4的表達(dá)，減弱肺癌細(xì)胞干性[133]；CUR還可通過(guò)抑制YAP/TAZ表達(dá)，降解KLF5蛋白，下調(diào)CCND1的表達(dá)，抑制膀胱癌細(xì)胞增殖[134]。葉酸(folic acid，F(xiàn)A)通過(guò)抑制LATS和YAP的磷酸化，下調(diào)Hippo通路，降低TEAD1和NLRP3炎性因子表達(dá)，緩解高葡萄糖對(duì)視網(wǎng)膜血管內(nèi)皮細(xì)胞和心肌細(xì)胞的損傷[135-136]。膽堿(choline，CHO)供應(yīng)不足會(huì)下調(diào)NF2表達(dá)，使視網(wǎng)膜細(xì)胞緩慢增殖、異常分化，但不會(huì)改變YAP/TAZ總蛋白的水平[137]。白藜蘆醇(resveratrol，RES)具有雙重調(diào)控Hippo信號(hào)通路的功能：既可通過(guò)降低炎性細(xì)胞因子表達(dá)，抑制Hippo激酶，促進(jìn)YAP/TAZ入核，上調(diào)RUNX2的表達(dá)，促進(jìn)成骨細(xì)胞分化[138]；又可通過(guò)抑制RhoA活性，激活LATS1[139-140]，誘導(dǎo)YAP磷酸化和胞質(zhì)滯留[141]，調(diào)控下游BAX/BCL-2的表達(dá)，誘導(dǎo)肝星狀細(xì)胞凋亡[142]。目前營(yíng)養(yǎng)素調(diào)控Hippo信號(hào)通路的研究主要集中在腫瘤細(xì)胞和受損傷細(xì)胞，Hippo信號(hào)通路對(duì)正常細(xì)胞的調(diào)控作用有待進(jìn)一步探究。

5 小 結(jié)

Hippo通路作用廣泛且調(diào)控網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，它不僅對(duì)同一組織在不同狀態(tài)下的調(diào)控存在差異，還與WNT、磷脂酰肌醇-3-羥激酶(PI3K)和 哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)等通路存在復(fù)雜的互作效應(yīng)。Hippo通路在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)領(lǐng)域的研究剛剛起步，揭示Hippo通路參與動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控的路徑和窗口期是利用Hippo通路促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)。篩選除熊果酸、姜黃素、白藜蘆醇等以外的Hippo通路調(diào)控物質(zhì)是利用Hippo通路促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育的路徑。WNT、PI3K和mTOR通路已被證實(shí)能夠調(diào)節(jié)動(dòng)物的生長(zhǎng)、免疫以及氧化應(yīng)激等過(guò)程，解析動(dòng)物發(fā)育過(guò)程中WNT、PI3K和mTOR通路與Hippo通路的互作效應(yīng)將是未來(lái)研究的一個(gè)方向，該研究將全面解析動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，推動(dòng)畜牧業(yè)發(fā)展。