Hexokinase 2 驱动的有氧糖酵解调控胎盘滋养层发育中 YAP1：复发性流产干预新视角

为探究复发性流产（RPL）机制，浙江大学医学院附属邵逸夫医院研究人员开展 Hexokinase 2（HK2）与 Yes-associated protein 1（YAP1）在胎盘滋养层发育中作用的研究。结果表明二者相互作用影响滋养层发育，这为 RPL 干预提供新方向。

　　在孕育生命的奇妙旅程中，复发性流产（RPL）却如同隐藏在暗处的 “杀手”，给无数家庭带来沉重打击。RPL 指两次或两次以上在妊娠 20 - 24 周前的临床确诊妊娠失败，全球有 2 - 5% 的夫妇受其困扰。尽管已知一些风险因素，但其发病机制却如同迷雾，始终未被完全揭开。胎盘作为母婴之间的关键 “桥梁”，在妊娠早期迅速发育，承担着诸多重要功能，如激素分泌、营养供应等。胎盘代谢极为活跃，消耗大量氧气和葡萄糖。滋养层细胞在胎盘发育中起着核心作用，其异常发育会导致多种妊娠并发症，包括 RPL。然而，滋养层发育异常与 RPL 之间的具体联系，以及背后的分子机制，一直是医学领域亟待攻克的难题。
为了破解这些谜团，浙江大学医学院附属邵逸夫医院的研究人员勇敢地踏上探索之路，开展了一项深入的研究。他们发现，Hexokinase 2（HK2，一种参与葡萄糖代谢的关键酶）和 Yes-associated protein 1（YAP1，Hippo 信号通路的关键效应器）在胎盘滋养层发育中有着密切的联系，并且这种联系与 RPL 的发生息息相关。这一研究成果发表在《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease》杂志上，为 RPL 的研究和治疗开辟了新的方向。
研究人员采用了多种关键技术方法。在样本方面，收集了正常妊娠和 RPL 患者的胎盘样本。通过免疫组化（IHC）、蛋白质免疫印迹（Western blotting）、实时荧光定量聚合酶链式反应（qRT-PCR）等技术检测相关蛋白和基因的表达；利用细胞实验，包括细胞培养、转染、细胞周期分析等，探究分子机制；借助代谢测量、RNA 测序等技术深入分析细胞代谢和基因功能变化。
研究结果如下：

1. HK2 和 LDH 在 RPL 患者胎盘中表达下调：研究人员通过 Western blotting、免疫荧光（IF）和 IHC 检测发现，RPL 患者胎盘绒毛中 HK2 和乳酸脱氢酶（LDH）的表达明显降低，而葡萄糖转运蛋白 - 1（GLUT1）和丙酮酸激酶 M2 型（PKM2）的表达无显著差异，这表明 HK2 表达降低可能与 RPL 相关。
2. 葡萄糖代谢调节滋养层细胞增殖和细胞周期：对 JEG3 和人滋养层干细胞（TS^CT）进行葡萄糖剥夺处理，发现细胞生长受抑制，细胞周期停滞在 G0/G1 期，细胞周期蛋白 D3（CCND3）和细胞周期蛋白依赖性激酶 4（CDK4）的表达下降。用 3 - 溴丙酮酸（3 - BrPA）抑制 HK2 活性后，细胞增殖也显著减少，细胞周期同样出现 G0/G1 期阻滞，说明 HK2 调节的有氧糖酵解对滋养层细胞增殖至关重要。
3. 葡萄糖稳态调节滋养层细胞中 YAP1 的磷酸化和定位：葡萄糖剥夺会抑制 YAP1 活性，使其磷酸化增加并定位于细胞质；恢复葡萄糖供应后，YAP1 磷酸化减少并转移至细胞核。3 - BrPA 处理也有类似效果，表明限制糖酵解的化合物可调节 YAP1 的磷酸化和亚细胞定位。
4. YAP1 在 RPL 患者早期妊娠胎盘中表达降低：通过 Western blotting 和 IHC 检测发现，RPL 患者胎盘样本中 YAP1 的表达和定位均出现异常，提示 YAP1 表达受损与 RPL 相关。
5. YAP1 激活有助于 HK2 介导的滋养层细胞有氧糖酵解信号传导：用 YAP 信号激活剂 TT - 10 处理 TS^CT细胞后，可部分逆转 3 - BrPA 对细胞增殖和细胞周期的抑制作用，表明糖酵解抑制通过调节 YAP1 影响滋养层细胞的增殖和细胞周期。
6. YAP1 通过调节 HK2 活性调节滋养层细胞糖酵解：对 JEG3 细胞进行 YAP1 基因沉默后，进行转录组测序分析，发现差异表达基因（DEGs）与代谢途径相关。在 TS^CT细胞中沉默 YAP1，细胞糖酵解速率、葡萄糖摄取和乳酸生成均降低，HK2 活性也下降，但蛋白和 mRNA 表达无明显变化，说明 YAP1 通过调节 HK2 活性调控滋养层细胞糖酵解。
7. 糖代谢降低导致小鼠流产：在小鼠实验中，腹腔注射 3 - BrPA 可显著增加胚胎吸收率，使胎儿生长受限、胎盘重量减轻；而同时注射 TT - 10 可减轻这些负面影响，表明 HK2 调节的有氧糖酵解对成功妊娠至关重要，YAP1 可能是潜在治疗靶点。
   研究结论和讨论部分指出，本研究揭示了有氧糖酵解与 YAP1 之间的相互作用在胎盘滋养层发育中的重要作用。HK2 作为葡萄糖代谢的关键酶，其表达降低可能破坏葡萄糖代谢，进而导致 RPL。同时，YAP1 不仅受葡萄糖代谢调节，还能调节 HK2 活性，形成反馈回路。虽然本研究存在一定局限性，如糖酵解与 YAP1 关系的具体机制尚未明确，但研究结果为 RPL 的发病机制提供了新见解，为潜在治疗药物的研发提供了理论依据，有望为 RPL 患者带来新的希望，在未来的临床治疗中发挥重要作用。