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雌激素受体活化及Hippo-YAP信号通路激活与肝脏缺血再灌注损伤相关性研究进展及展望*

2022-06-09张克慧曹梦醒周蒙恩

中西医结合肝病杂志 2022年5期
关键词:磷酸化肝细胞纤维化

原位肝移植(OLT)、手术、急性缺血性创伤、休克、药物性肝损伤以及血管栓塞等多种疾病均可造成肝脏缺血再灌注损伤。尤其是原位肝移植,目前被认为是终末期肝病的标准治疗方法,但在移植过程中的冷藏和热缺血再灌注损伤易造成原发性移植肝无功能,导致手术失败

。肝缺血再灌注损伤(IRI)介导的损伤机制多样且复杂,涉及肝细胞,肝窦内皮细胞,枯否氏细胞,肝星状细胞(HSC)以及浸润的嗜中性粒细胞,巨噬细胞和血小板,进一步引起肝损伤及肝纤维化的发生

。因此,我们需要深入了解肝脏IRI的发病机制,进一步探讨新的有关IRI的治疗理念,预防及治疗IRI后肝损伤及肝纤维化的发生。

使用完好性监测算法,利用最小二乘构建方程首先要判断算法的可用性。本文选择水平保护等级法来判断RAIM算法是否可用。

1 IRI相关研究进展

1.1 病理机制认识 肝脏IRI是由缺氧应激引起的一种外源性非抗原依赖的局部炎症反应。IRI是一种双相现象,由于缺氧和缺乏生物力学刺激而导致的细胞损伤,在恢复氧气供应和外力剪切作用时肝损伤加剧。缺血再灌注后的肝细胞引起损伤相关的分子模式,从而引发固有免疫反应和炎症反应

在肝IRI中,肝细胞死亡的主要特征是活性氧(ROS)诱导的肝细胞坏死和先天性促炎性细胞因子介导的细胞凋亡

。再灌注损伤主要源于缺血缺氧组织重新恢复供氧后产生的有毒活性氧(ROS)。ROS由细胞内和细胞外产生,在细胞内主要来源肝细胞线粒体。大多数缺氧肝细胞早期变化发生在线粒体中。缺乏氧气作为线粒体呼吸链的末端电子载体,会立即中断线粒体电子流,导致呼吸链功能障碍,细胞内NADH/NAD

比增加。氧化磷酸化的终止迅速导致细胞ATP耗竭,糖酵解加速,乳酸形成增加以及H

、Na

和Ca

稳态的改变,使肝细胞受损。缺血还导致环磷酸腺苷(cAMP)大量增加,cAMP通过依赖cAMP蛋白激酶作用,导致参与糖代谢控制的关键酶的磷酸化失调

。肝纤维化是对组织损伤的高度保守和协调的保护性反应,它破坏了正常的肝结构,并引起肝细胞功能障碍和门静脉高压

。HSC被认为是肝成肌细胞的主要来源

。巨噬细胞介导的固有免疫和HSC活化/增殖之间的相互作用是肝纤维化的重要机制

1.2 现阶段治疗举措 目前临床上对于IRI的治疗,主要有减轻缺血性损伤、控制再灌注条件、改善缺血组织的代谢、抗氧化、清除自由基、减轻钙超载及各种缺血预适应调动机体内源性适应保护机制等措施。

2 HIPPO-YAP信号通路参与调控肝损伤及肝纤维化

2.1 HIPPO-YAP信号通路传导模式 最早发现Hippo-YAP信号通路是在黑腹果蝇,随后进行了广泛的肿瘤抑制基因筛选,其在哺乳动物中是高度保守的

。Hippo信号通路在调节细胞存活、增殖、分化和器官大小中发挥至关重要的作用

。哺乳动物中Hippo信号通路的核心成分是由Ste20样激酶1/2(MST1/2)、MAP激酶(MAP4K1-7)、大肿瘤抑制因子1/2(LATS1/2)组成的激酶级联反应,以及Salvador 1(SAV1,也称WW45)、MOB激酶激活剂1A/B(MOB1A/B)、Yes相关蛋白(YAP)和具有PDZ结合基序的转录共激活剂(TAZ,也称WWTR1)、TEA结构域(TEAD1-4)和转录辅助因子退变样蛋白(VGLL4)共同组成。从机制上讲,与SAV1结合的MST1/2磷酸化并激活LATS1/2,而MAP4K蛋白在激活LATS1/2方面发挥重叠但非冗余的作用

。LATS1/2随后将YAP(包括S127和S318)和TAZ(包括S89和S311)的多个丝氨酸残基磷酸化。YAP/TAZ磷酸化后与14-3-3蛋白结合,滞留在细胞质中,被泛素依赖的蛋白酶体降解,不能进入细胞核行使其转录共激活因子功能,从而抑制细胞增殖和促进细胞凋亡

。而当上游激酶失活,去磷酸化的YAP/TAZ易位到核中,结合TEAD1-4并诱导靶基因的表达,发挥促进细胞增殖与抑制凋亡功能

。YAP/TAZ不进入细胞核,则TEAD1-4与VGLL4相互作用抑制靶基因转录

。Hippo信号的输出依赖于YAP/TAZ的转录活性,而后者主要受Hippo通路激酶的抑制。

3.1 雌激素及雌激素样药物可以激活雌激素受体,缓解IR损伤 雌激素及雌激素样药物通过激活雌激素受体发挥其生物学效应。雌激素受体(ER)包括两大类,一类是经典的核受体,包括ERα和ERβ,它们位于细胞核内,介导雌激素的基因型效应;一类是膜性受体,包括经典核受体的膜性成分以及G蛋白偶联受体家族,如GPER。研究表明,与假手术组相比,IR模型组小鼠的肝脏组织中ER表达水平升高,一定程度上与再灌注时长成正比,而雌激素干预组小鼠ER水平明显高于缺血再灌组。用雌激素预处理模型小鼠,其血清ALT水平及组织TNF-α、NF-κB的表达下降,肝损伤程度可减轻

。还有研究发现,具有类雌激素样作用的人参皂苷Rg能通过快速诱导MCF-7细胞中含ER的信号小体形成,或者直接快速激活膜相关ER和G蛋白偶联雌激素受体而发挥雌激素作用

。进一步研究证实,人参皂苷Rg1可通过多种途径保护小鼠肝脏免受缺血再灌注损伤

。雌激素对缺血再灌注损伤具有防护作用,其机制可能与调节雌激素受体表达相关,但确切机制仍需进一步探索。

2)给排水控制系统运行中PLC实际作用的发挥,可实现系统正常工作时数据的自动采集,且在PLC模拟量输入模块的作用下,借助传感器的应用优势,实现水仓水位的实时检测,进而了解供水井涌水量的实际情况。同时,通过对采集数据的科学分析及高效利用,可以实现排水泵的启停。对电机电流、水泵轴温、电机温度和排水管等要素进行有效控制,在传感器与变送器的配合作用下,实现水泵及电机运行工况的监测分析,从而降低其故障发生率[4]。

3.2 雌激素及其受体与Hippo-YAP信号通路的相互调节作用 YAP可与雌激素受体起相互调节作用。Zhu等

认为Hippo通路的核效应子YAP/TEAD是ERα的辅因子,研究通过体内邻近依赖性标记(BioID)技术证明其在增强子水平上对ERα增强子激活、基因转录和乳腺癌生长具有非典型调节作用。Pandey等

发现雌激素可通过GPER调节多种基因的表达,包括几个特征明确的YAP/TAZ靶基,他们描述的GPER依赖基因中有CTGF,CYR61,EDN1和EGR1,它们是公认的YAP/TAZ靶基因

。Zhou等

研究表明刺激GPER可通过诱导YAP/TAZ的去磷酸化,核定位以及与目标TEAD转录因子的相互作用来激活YAP/TAZ,并且GPER在YAP/TAZ激活中的细胞系起独立作用。Tufail等

通过研究YAP表达与ER和孕激素受体(PF)表达之间的关系,发现在正常乳腺组织中,YAP阳性与ER

和PR

相关,在侵袭性乳腺癌中,YAP阴性与ER

和PR

密切相关。有研究证实,经ERα特异性抑制剂MPP处理后YAP核内表达水平降低

。由此可见,雌激素受体的激活与YAP的表达存在密切相关性。

3 雌激素受体激活对IRI后肝损伤及肝纤维化的治疗作用及其可能机制

2.2 Hippo-YAP对肝脏缺血再灌注损伤中的肝损伤及肝纤维化的调控 Hippo信号通路是一条进化保守的信号通路,在动物器官发育、细胞可塑性、组织再生及免疫调节等方面发挥关键性作用。Hippo信号通路及其下游效应物的活性失调与多种疾病相关,对决定细胞命运和维持肝脏内的稳态至关重要,是治疗干预疾病的一个关键作用靶点。

有证据支持YAP/TAZ是体内纤维化疾病的“贡献者”。如原发性硬化性胆管炎和原发性胆汁性肝硬化患者中可观察到细胞核内YAP增加,这是两种慢性肝损伤性疾病

。几个编码与纤维化有关的关键分泌因子的基因在体外各种细胞模型中都是YAP/TAZ的直接靶标,其中大多数也是TEAD转录因子家族的靶标

。YAP/TAZ与促纤维化信号通路汇聚,如转化生长因子β(TGF-β)信号通路。YAP/TAZ结合并直接调节TGF-β激活的Smad转录因子,为促纤维化信号串扰提供了一种机制

。然而,在缺乏外源性TGF-β的情况下,YAP/TAZ可以诱导对基质僵硬的促纤维化效应,这表明它们在纤维化中也发挥了更广泛的作用

。因此,核YAP/TAZ水平升高可能起到建立和协调纤维化信号网络的作用,以这种失调的网络或驱动核YAP/TAZ活性升高的机械/基质信号为靶点将具有很强的治疗潜力。但是YAP在肝纤维化和逆转中的潜在功能和机制尚未得到充分认识。

YAP作为Hippo信号通路的下游关键因子,在其发挥调控细胞增殖与程序性死亡作用过程中占有重要的地位。YAP在缺血再灌注介导的肝细胞损伤和肝纤维化中同样起关键性作用,并且参与了面对不同细胞应激环境下肝细胞的病理变化。一些研究发现,在HSC激活的早期,YAP水平升高且YAP经历了核定位,这表明YAP可能在HSC激活的最早阶段起作用。YAP的激活通过减少炎症和灭活HSC,在很大程度上保护了受胰岛素抵抗(IR)威胁的肝细胞;另一方面,YAP抑制加重肝细胞损伤,具有强烈的促炎反应、促进HSC活化和肝纤维化的发生

。研究发现,YAP的激活通过促进再生和抗氧化基因的诱导,保护肝脏免受缺血再灌注威胁,同时减少氧化应激反应、坏死/凋亡和先天炎症反应

。Vertporfin(VP,YAP抑制剂)处理模型小鼠,其肝脏氧化应激反应和肝细胞坏死/凋亡显著增强,抑制YAP加重肝IRI,抑制修复/抗氧化基因。在小鼠肝细胞培养中,激活YAP可防止缺氧-复氧诱导应激反应。并且YAP的激活抑制了细胞外基质的合成,降低了HSC的活化,而YAP的抑制明显延迟了肝修复,增强了HSC的活化,并在IRI后7 d增强了肝纤维化。Nrf2是LPA(YAP激活剂)促进肝脏IRI肝细胞保护所必需的,YAP激活不能保护Nrf-2缺陷小鼠肝脏免受IR介导的组织损伤,从而导致肝脏广泛纤维化。上述动物实验结果在临床上也得到证实,患者肝移植术后移植物YAP表达与肝功能及组织损伤呈负相关

4 总结与展望

综上所述,Hippo-YAP信号通路与雌激素受体共同参与肝脏缺血再灌注损伤的修复过程。雌激素受体与雌激素对IRI具有防护作用,并且与Hippo-YAP信号通路之间可以相互调节,而通路中YAP等相关蛋白在各种肝损伤及纤维化中起重要作用,包括缺血再灌注损伤。所以我们认为通过雌激素受体作用途径激活Hippo-YAP通路抑制肝脏IRI后的肝损伤及肝纤维化在治疗方面具有潜力。

幸亏多长了个心眼,紫云当时办的是停薪留职,对外说是辞职。她回到原来的学校,继续教书。随后林志也赶回来了,找上门来,一头跪在地上。

嵌入式系统的外设和外围电路,主要包括存储器、时钟、电路数据端口、复位电路和电源等,重点介绍能够支撑系统启动和运行的最小系统概念。除了告诉学生最小系统的组成单元,还可以从人的生理角度解释为什么嵌入式最小系统需要由这几个单元组成。比如一个系统要想正常运行,除了要有微处理器(大脑),还必须具备时钟电路(心跳)和电源电路(血压)等。外围电路的教学内容方面,重点放在电源、存储器、GPIO和串行通信接口等部分。

我们期望能够以雌激素受体调节参与的Hippo-YAP信号通路为靶点,在肝脏缺血再灌注后肝损伤的治疗方面取得临床疗效。同样,药物的安全性成为此机制下指导临床用药的关键点。但无论是雌激素替代治疗亦或是YAP激活剂等相关药物的使用均存在临床应用风险。未来我们可以更深入探讨这种策略是否安全,是否可以持续性或间歇性地服用相关药物,研究在促进受损组织修复与因刺激而过度增殖之间的治疗截点,以及是否存在一个治疗窗口,在这个窗口内,应用这些药物,既可以减轻组织损伤,促进组织修复,但同时不会产生长期应用后造成的过度增殖、促进肿瘤生长的风险。毫无疑问,这些研究为我们提供了在肝脏IRI治疗中一个有潜力的研究方向,但我们需要进一步探索及验证其作用机理,评估这一潜在的有价值的治疗策略。

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