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      雌激素受體活化及Hippo-YAP信號(hào)通路激活與肝臟缺血再灌注損傷相關(guān)性研究進(jìn)展及展望*

      2022-06-09 10:31:20張克慧曹夢(mèng)醒周蒙恩
      關(guān)鍵詞:磷酸化肝細(xì)胞纖維化

      原位肝移植(OLT)、手術(shù)、急性缺血性創(chuàng)傷、休克、藥物性肝損傷以及血管栓塞等多種疾病均可造成肝臟缺血再灌注損傷。尤其是原位肝移植,目前被認(rèn)為是終末期肝病的標(biāo)準(zhǔn)治療方法,但在移植過(guò)程中的冷藏和熱缺血再灌注損傷易造成原發(fā)性移植肝無(wú)功能,導(dǎo)致手術(shù)失敗

      。肝缺血再灌注損傷(IRI)介導(dǎo)的損傷機(jī)制多樣且復(fù)雜,涉及肝細(xì)胞,肝竇內(nèi)皮細(xì)胞,枯否氏細(xì)胞,肝星狀細(xì)胞(HSC)以及浸潤(rùn)的嗜中性粒細(xì)胞,巨噬細(xì)胞和血小板,進(jìn)一步引起肝損傷及肝纖維化的發(fā)生

      。因此,我們需要深入了解肝臟IRI的發(fā)病機(jī)制,進(jìn)一步探討新的有關(guān)IRI的治療理念,預(yù)防及治療IRI后肝損傷及肝纖維化的發(fā)生。

      使用完好性監(jiān)測(cè)算法,利用最小二乘構(gòu)建方程首先要判斷算法的可用性。本文選擇水平保護(hù)等級(jí)法來(lái)判斷RAIM算法是否可用。

      1 IRI相關(guān)研究進(jìn)展

      1.1 病理機(jī)制認(rèn)識(shí) 肝臟IRI是由缺氧應(yīng)激引起的一種外源性非抗原依賴(lài)的局部炎癥反應(yīng)。IRI是一種雙相現(xiàn)象,由于缺氧和缺乏生物力學(xué)刺激而導(dǎo)致的細(xì)胞損傷,在恢復(fù)氧氣供應(yīng)和外力剪切作用時(shí)肝損傷加劇。缺血再灌注后的肝細(xì)胞引起損傷相關(guān)的分子模式,從而引發(fā)固有免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng)

      。

      在肝IRI中,肝細(xì)胞死亡的主要特征是活性氧(ROS)誘導(dǎo)的肝細(xì)胞壞死和先天性促炎性細(xì)胞因子介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡

      。再灌注損傷主要源于缺血缺氧組織重新恢復(fù)供氧后產(chǎn)生的有毒活性氧(ROS)。ROS由細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外產(chǎn)生,在細(xì)胞內(nèi)主要來(lái)源肝細(xì)胞線粒體。大多數(shù)缺氧肝細(xì)胞早期變化發(fā)生在線粒體中。缺乏氧氣作為線粒體呼吸鏈的末端電子載體,會(huì)立即中斷線粒體電子流,導(dǎo)致呼吸鏈功能障礙,細(xì)胞內(nèi)NADH/NAD

      比增加。氧化磷酸化的終止迅速導(dǎo)致細(xì)胞ATP耗竭,糖酵解加速,乳酸形成增加以及H

      、Na

      和Ca

      穩(wěn)態(tài)的改變,使肝細(xì)胞受損。缺血還導(dǎo)致環(huán)磷酸腺苷(cAMP)大量增加,cAMP通過(guò)依賴(lài)cAMP蛋白激酶作用,導(dǎo)致參與糖代謝控制的關(guān)鍵酶的磷酸化失調(diào)

      。肝纖維化是對(duì)組織損傷的高度保守和協(xié)調(diào)的保護(hù)性反應(yīng),它破壞了正常的肝結(jié)構(gòu),并引起肝細(xì)胞功能障礙和門(mén)靜脈高壓

      。HSC被認(rèn)為是肝成肌細(xì)胞的主要來(lái)源

      。巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的固有免疫和HSC活化/增殖之間的相互作用是肝纖維化的重要機(jī)制

      1.2 現(xiàn)階段治療舉措 目前臨床上對(duì)于IRI的治療,主要有減輕缺血性損傷、控制再灌注條件、改善缺血組織的代謝、抗氧化、清除自由基、減輕鈣超載及各種缺血預(yù)適應(yīng)調(diào)動(dòng)機(jī)體內(nèi)源性適應(yīng)保護(hù)機(jī)制等措施。

      2 HIPPO-YAP信號(hào)通路參與調(diào)控肝損傷及肝纖維化

      2.1 HIPPO-YAP信號(hào)通路傳導(dǎo)模式 最早發(fā)現(xiàn)Hippo-YAP信號(hào)通路是在黑腹果蠅,隨后進(jìn)行了廣泛的腫瘤抑制基因篩選,其在哺乳動(dòng)物中是高度保守的

      。Hippo信號(hào)通路在調(diào)節(jié)細(xì)胞存活、增殖、分化和器官大小中發(fā)揮至關(guān)重要的作用

      。哺乳動(dòng)物中Hippo信號(hào)通路的核心成分是由Ste20樣激酶1/2(MST1/2)、MAP激酶(MAP4K1-7)、大腫瘤抑制因子1/2(LATS1/2)組成的激酶級(jí)聯(lián)反應(yīng),以及Salvador 1(SAV1,也稱(chēng)WW45)、MOB激酶激活劑1A/B(MOB1A/B)、Yes相關(guān)蛋白(YAP)和具有PDZ結(jié)合基序的轉(zhuǎn)錄共激活劑(TAZ,也稱(chēng)WWTR1)、TEA結(jié)構(gòu)域(TEAD1-4)和轉(zhuǎn)錄輔助因子退變樣蛋白(VGLL4)共同組成。從機(jī)制上講,與SAV1結(jié)合的MST1/2磷酸化并激活LATS1/2,而MAP4K蛋白在激活LATS1/2方面發(fā)揮重疊但非冗余的作用

      。LATS1/2隨后將YAP(包括S127和S318)和TAZ(包括S89和S311)的多個(gè)絲氨酸殘基磷酸化。YAP/TAZ磷酸化后與14-3-3蛋白結(jié)合,滯留在細(xì)胞質(zhì)中,被泛素依賴(lài)的蛋白酶體降解,不能進(jìn)入細(xì)胞核行使其轉(zhuǎn)錄共激活因子功能,從而抑制細(xì)胞增殖和促進(jìn)細(xì)胞凋亡

      。而當(dāng)上游激酶失活,去磷酸化的YAP/TAZ易位到核中,結(jié)合TEAD1-4并誘導(dǎo)靶基因的表達(dá),發(fā)揮促進(jìn)細(xì)胞增殖與抑制凋亡功能

      。YAP/TAZ不進(jìn)入細(xì)胞核,則TEAD1-4與VGLL4相互作用抑制靶基因轉(zhuǎn)錄

      。Hippo信號(hào)的輸出依賴(lài)于YAP/TAZ的轉(zhuǎn)錄活性,而后者主要受Hippo通路激酶的抑制。

      3.1 雌激素及雌激素樣藥物可以激活雌激素受體,緩解IR損傷 雌激素及雌激素樣藥物通過(guò)激活雌激素受體發(fā)揮其生物學(xué)效應(yīng)。雌激素受體(ER)包括兩大類(lèi),一類(lèi)是經(jīng)典的核受體,包括ERα和ERβ,它們位于細(xì)胞核內(nèi),介導(dǎo)雌激素的基因型效應(yīng);一類(lèi)是膜性受體,包括經(jīng)典核受體的膜性成分以及G蛋白偶聯(lián)受體家族,如GPER。研究表明,與假手術(shù)組相比,IR模型組小鼠的肝臟組織中ER表達(dá)水平升高,一定程度上與再灌注時(shí)長(zhǎng)成正比,而雌激素干預(yù)組小鼠ER水平明顯高于缺血再灌組。用雌激素預(yù)處理模型小鼠,其血清ALT水平及組織TNF-α、NF-κB的表達(dá)下降,肝損傷程度可減輕

      。還有研究發(fā)現(xiàn),具有類(lèi)雌激素樣作用的人參皂苷Rg能通過(guò)快速誘導(dǎo)MCF-7細(xì)胞中含ER的信號(hào)小體形成,或者直接快速激活膜相關(guān)ER和G蛋白偶聯(lián)雌激素受體而發(fā)揮雌激素作用

      。進(jìn)一步研究證實(shí),人參皂苷Rg1可通過(guò)多種途徑保護(hù)小鼠肝臟免受缺血再灌注損傷

      。雌激素對(duì)缺血再灌注損傷具有防護(hù)作用,其機(jī)制可能與調(diào)節(jié)雌激素受體表達(dá)相關(guān),但確切機(jī)制仍需進(jìn)一步探索。

      2)給排水控制系統(tǒng)運(yùn)行中PLC實(shí)際作用的發(fā)揮,可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)正常工作時(shí)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集,且在PLC模擬量輸入模塊的作用下,借助傳感器的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)水倉(cāng)水位的實(shí)時(shí)檢測(cè),進(jìn)而了解供水井涌水量的實(shí)際情況。同時(shí),通過(guò)對(duì)采集數(shù)據(jù)的科學(xué)分析及高效利用,可以實(shí)現(xiàn)排水泵的啟停。對(duì)電機(jī)電流、水泵軸溫、電機(jī)溫度和排水管等要素進(jìn)行有效控制,在傳感器與變送器的配合作用下,實(shí)現(xiàn)水泵及電機(jī)運(yùn)行工況的監(jiān)測(cè)分析,從而降低其故障發(fā)生率[4]。

      3.2 雌激素及其受體與Hippo-YAP信號(hào)通路的相互調(diào)節(jié)作用 YAP可與雌激素受體起相互調(diào)節(jié)作用。Zhu等

      認(rèn)為Hippo通路的核效應(yīng)子YAP/TEAD是ERα的輔因子,研究通過(guò)體內(nèi)鄰近依賴(lài)性標(biāo)記(BioID)技術(shù)證明其在增強(qiáng)子水平上對(duì)ERα增強(qiáng)子激活、基因轉(zhuǎn)錄和乳腺癌生長(zhǎng)具有非典型調(diào)節(jié)作用。Pandey等

      發(fā)現(xiàn)雌激素可通過(guò)GPER調(diào)節(jié)多種基因的表達(dá),包括幾個(gè)特征明確的YAP/TAZ靶基,他們描述的GPER依賴(lài)基因中有CTGF,CYR61,EDN1和EGR1,它們是公認(rèn)的YAP/TAZ靶基因

      。Zhou等

      研究表明刺激GPER可通過(guò)誘導(dǎo)YAP/TAZ的去磷酸化,核定位以及與目標(biāo)TEAD轉(zhuǎn)錄因子的相互作用來(lái)激活YAP/TAZ,并且GPER在YAP/TAZ激活中的細(xì)胞系起獨(dú)立作用。Tufail等

      通過(guò)研究YAP表達(dá)與ER和孕激素受體(PF)表達(dá)之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)在正常乳腺組織中,YAP陽(yáng)性與ER

      和PR

      相關(guān),在侵襲性乳腺癌中,YAP陰性與ER

      和PR

      密切相關(guān)。有研究證實(shí),經(jīng)ERα特異性抑制劑MPP處理后YAP核內(nèi)表達(dá)水平降低

      。由此可見(jiàn),雌激素受體的激活與YAP的表達(dá)存在密切相關(guān)性。

      3 雌激素受體激活對(duì)IRI后肝損傷及肝纖維化的治療作用及其可能機(jī)制

      2.2 Hippo-YAP對(duì)肝臟缺血再灌注損傷中的肝損傷及肝纖維化的調(diào)控 Hippo信號(hào)通路是一條進(jìn)化保守的信號(hào)通路,在動(dòng)物器官發(fā)育、細(xì)胞可塑性、組織再生及免疫調(diào)節(jié)等方面發(fā)揮關(guān)鍵性作用。Hippo信號(hào)通路及其下游效應(yīng)物的活性失調(diào)與多種疾病相關(guān),對(duì)決定細(xì)胞命運(yùn)和維持肝臟內(nèi)的穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要,是治療干預(yù)疾病的一個(gè)關(guān)鍵作用靶點(diǎn)。

      有證據(jù)支持YAP/TAZ是體內(nèi)纖維化疾病的“貢獻(xiàn)者”。如原發(fā)性硬化性膽管炎和原發(fā)性膽汁性肝硬化患者中可觀察到細(xì)胞核內(nèi)YAP增加,這是兩種慢性肝損傷性疾病

      。幾個(gè)編碼與纖維化有關(guān)的關(guān)鍵分泌因子的基因在體外各種細(xì)胞模型中都是YAP/TAZ的直接靶標(biāo),其中大多數(shù)也是TEAD轉(zhuǎn)錄因子家族的靶標(biāo)

      。YAP/TAZ與促纖維化信號(hào)通路匯聚,如轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(TGF-β)信號(hào)通路。YAP/TAZ結(jié)合并直接調(diào)節(jié)TGF-β激活的Smad轉(zhuǎn)錄因子,為促纖維化信號(hào)串?dāng)_提供了一種機(jī)制

      。然而,在缺乏外源性TGF-β的情況下,YAP/TAZ可以誘導(dǎo)對(duì)基質(zhì)僵硬的促纖維化效應(yīng),這表明它們?cè)诶w維化中也發(fā)揮了更廣泛的作用

      。因此,核YAP/TAZ水平升高可能起到建立和協(xié)調(diào)纖維化信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的作用,以這種失調(diào)的網(wǎng)絡(luò)或驅(qū)動(dòng)核YAP/TAZ活性升高的機(jī)械/基質(zhì)信號(hào)為靶點(diǎn)將具有很強(qiáng)的治療潛力。但是YAP在肝纖維化和逆轉(zhuǎn)中的潛在功能和機(jī)制尚未得到充分認(rèn)識(shí)。

      YAP作為Hippo信號(hào)通路的下游關(guān)鍵因子,在其發(fā)揮調(diào)控細(xì)胞增殖與程序性死亡作用過(guò)程中占有重要的地位。YAP在缺血再灌注介導(dǎo)的肝細(xì)胞損傷和肝纖維化中同樣起關(guān)鍵性作用,并且參與了面對(duì)不同細(xì)胞應(yīng)激環(huán)境下肝細(xì)胞的病理變化。一些研究發(fā)現(xiàn),在HSC激活的早期,YAP水平升高且YAP經(jīng)歷了核定位,這表明YAP可能在HSC激活的最早階段起作用。YAP的激活通過(guò)減少炎癥和滅活HSC,在很大程度上保護(hù)了受胰島素抵抗(IR)威脅的肝細(xì)胞;另一方面,YAP抑制加重肝細(xì)胞損傷,具有強(qiáng)烈的促炎反應(yīng)、促進(jìn)HSC活化和肝纖維化的發(fā)生

      。研究發(fā)現(xiàn),YAP的激活通過(guò)促進(jìn)再生和抗氧化基因的誘導(dǎo),保護(hù)肝臟免受缺血再灌注威脅,同時(shí)減少氧化應(yīng)激反應(yīng)、壞死/凋亡和先天炎癥反應(yīng)

      。Vertporfin(VP,YAP抑制劑)處理模型小鼠,其肝臟氧化應(yīng)激反應(yīng)和肝細(xì)胞壞死/凋亡顯著增強(qiáng),抑制YAP加重肝IRI,抑制修復(fù)/抗氧化基因。在小鼠肝細(xì)胞培養(yǎng)中,激活YAP可防止缺氧-復(fù)氧誘導(dǎo)應(yīng)激反應(yīng)。并且YAP的激活抑制了細(xì)胞外基質(zhì)的合成,降低了HSC的活化,而YAP的抑制明顯延遲了肝修復(fù),增強(qiáng)了HSC的活化,并在IRI后7 d增強(qiáng)了肝纖維化。Nrf2是LPA(YAP激活劑)促進(jìn)肝臟IRI肝細(xì)胞保護(hù)所必需的,YAP激活不能保護(hù)Nrf-2缺陷小鼠肝臟免受IR介導(dǎo)的組織損傷,從而導(dǎo)致肝臟廣泛纖維化。上述動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果在臨床上也得到證實(shí),患者肝移植術(shù)后移植物YAP表達(dá)與肝功能及組織損傷呈負(fù)相關(guān)

      。

      4 總結(jié)與展望

      綜上所述,Hippo-YAP信號(hào)通路與雌激素受體共同參與肝臟缺血再灌注損傷的修復(fù)過(guò)程。雌激素受體與雌激素對(duì)IRI具有防護(hù)作用,并且與Hippo-YAP信號(hào)通路之間可以相互調(diào)節(jié),而通路中YAP等相關(guān)蛋白在各種肝損傷及纖維化中起重要作用,包括缺血再灌注損傷。所以我們認(rèn)為通過(guò)雌激素受體作用途徑激活Hippo-YAP通路抑制肝臟IRI后的肝損傷及肝纖維化在治療方面具有潛力。

      幸虧多長(zhǎng)了個(gè)心眼,紫云當(dāng)時(shí)辦的是停薪留職,對(duì)外說(shuō)是辭職。她回到原來(lái)的學(xué)校,繼續(xù)教書(shū)。隨后林志也趕回來(lái)了,找上門(mén)來(lái),一頭跪在地上。

      嵌入式系統(tǒng)的外設(shè)和外圍電路,主要包括存儲(chǔ)器、時(shí)鐘、電路數(shù)據(jù)端口、復(fù)位電路和電源等,重點(diǎn)介紹能夠支撐系統(tǒng)啟動(dòng)和運(yùn)行的最小系統(tǒng)概念。除了告訴學(xué)生最小系統(tǒng)的組成單元,還可以從人的生理角度解釋為什么嵌入式最小系統(tǒng)需要由這幾個(gè)單元組成。比如一個(gè)系統(tǒng)要想正常運(yùn)行,除了要有微處理器(大腦),還必須具備時(shí)鐘電路(心跳)和電源電路(血壓)等。外圍電路的教學(xué)內(nèi)容方面,重點(diǎn)放在電源、存儲(chǔ)器、GPIO和串行通信接口等部分。

      我們期望能夠以雌激素受體調(diào)節(jié)參與的Hippo-YAP信號(hào)通路為靶點(diǎn),在肝臟缺血再灌注后肝損傷的治療方面取得臨床療效。同樣,藥物的安全性成為此機(jī)制下指導(dǎo)臨床用藥的關(guān)鍵點(diǎn)。但無(wú)論是雌激素替代治療亦或是YAP激活劑等相關(guān)藥物的使用均存在臨床應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)。未來(lái)我們可以更深入探討這種策略是否安全,是否可以持續(xù)性或間歇性地服用相關(guān)藥物,研究在促進(jìn)受損組織修復(fù)與因刺激而過(guò)度增殖之間的治療截點(diǎn),以及是否存在一個(gè)治療窗口,在這個(gè)窗口內(nèi),應(yīng)用這些藥物,既可以減輕組織損傷,促進(jìn)組織修復(fù),但同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)期應(yīng)用后造成的過(guò)度增殖、促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)的風(fēng)險(xiǎn)。毫無(wú)疑問(wèn),這些研究為我們提供了在肝臟IRI治療中一個(gè)有潛力的研究方向,但我們需要進(jìn)一步探索及驗(yàn)證其作用機(jī)理,評(píng)估這一潛在的有價(jià)值的治療策略。

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