TEAD4通过上调LPAR3激活p38 MAPK/PI3K/AKT通路促进肝星状细胞活化和门静脉高压肝纤维化的机制研究

【字体: 时间:2025年07月02日 来源:Cell Biology and Toxicology 5.3

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  本研究针对门静脉高压(PHT)中肝星状细胞(HSC)异常活化的关键机制,揭示了转录因子TEAD4通过直接调控LPAR3表达,激活p38 MAPK和PI3K/AKT信号通路,从而加剧HSC活化和肝纤维化的新机制。研究人员通过生物信息学分析结合体内外实验,证实靶向TEAD4-LPAR3轴可显著改善肝纤维化和门静脉压力,为临床治疗提供了潜在新靶点。

  

研究背景与意义
门静脉高压(PHT)是肝硬化最严重的并发症之一,其核心病理特征——肝纤维化,主要由活化的肝星状细胞(HSC)过度分泌细胞外基质(ECM)导致。尽管已知HSC收缩和活化是PHT进展的关键环节,但调控这一过程的分子机制尚未完全阐明。近年来,生物活性脂质介质溶血磷脂酸(LPA)及其受体LPAR3(lysophosphatidic acid receptor 3)在纤维化中的作用逐渐受到关注,但其在PHT中的具体功能及上游调控机制仍属空白。与此同时,转录因子TEAD4(TEA domain transcription factor 4)作为Hippo通路下游效应器,虽在肿瘤领域研究较多,但在肝纤维化中的角色鲜有报道。

针对这一科学问题,中国人民解放军总医院第五医学中心与深圳市第三人民医院的研究团队联合开展研究,通过整合生物信息学分析和多维度实验验证,首次揭示了TEAD4-LPAR3-p38 MAPK/PI3K/AKT轴在HSC活化和PHT中的核心作用。相关成果发表于《Cell Biology and Toxicology》,为开发靶向该通路的新型抗纤维化药物提供了理论依据。

关键技术方法
研究采用TGF-β1激活的人源HSC细胞系LX-2和CCl4诱导的小鼠PHT模型,结合shRNA介导的基因沉默和过表达技术。通过染色质免疫共沉淀(ChIP-qPCR)和双荧光素酶报告基因实验验证TEAD4对LPAR3的转录调控;采用胶原凝胶收缩实验评估HSC收缩能力;利用免疫荧光和Western blot分析关键蛋白表达;通过门静脉压力测量和组织学染色评价小鼠肝纤维化程度。

主要研究结果

1. LPAR3/p38 MAPK/PI3K/AKT通路在活化HSC中显著增强
生物信息学分析发现,LPAR3在PHT患者肝组织和TGF-β1激活的HSC中均显著高表达,且富集于MAPK和PI3K-Akt通路。实验证实,TGF-β1处理的LX-2细胞中LPAR3蛋白水平升高,伴随p38 MAPK和PI3K/AKT磷酸化增强(图1C-G)。

2. LPAR3通过p38 MAPK/PI3K/AKT调控HSC活化
敲低LPAR3可抑制LX-2细胞的收缩活性和胶原沉积,该效应被p38 MAPK激活剂CrPic或PI3K/AKT激活剂740 Y-P部分逆转(图2G-I)。小鼠实验中,shLPAR3显著降低门静脉压力,减少肝组织α-SMA+ HSC数量和胶原沉积(图3-4)。

3. TEAD4直接转录激活LPAR3表达
TEAD4在活化HSC和PHT小鼠肝脏中表达上调,其通过结合LPAR3启动子区(chr1:84,893,084-84,893,420)促进转录(图5E-F)。敲低TEAD4可抑制LPAR3表达及下游信号通路,而LPAR3过表达能逆转该效应(图6-7)。

结论与展望
本研究首次阐明TEAD4-LPAR3-p38 MAPK/PI3K/AKT轴在HSC活化和PHT中的级联调控机制:TEAD4通过直接结合LPAR3启动子促进其转录,进而激活p38 MAPK和PI3K/AKT信号,最终导致HSC收缩增强和肝纤维化加剧(图8)。这一发现不仅拓展了对PHT发病机制的认知,更提示TEAD4和LPAR3可作为治疗靶点。未来研究可进一步探索小分子抑制剂或基因疗法靶向该通路的临床转化潜力,为逆转肝纤维化和降低门静脉压力提供新策略。

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