肠道干细胞再生中Hippo与Wnt通路交互作用的机制研究及临床意义

【字体: 时间:2025年07月26日 来源:Cellular Signalling 4.4

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  本研究系统综述了Hippo与Wnt通路在肠道干细胞(ISCs)再生中的协同调控机制,揭示了二者通过YAP/TAZ和β-catenin等关键分子交互作用,共同维持肠道稳态并参与结直肠癌(CRC)等疾病发生。该研究为理解肠道损伤修复机制提供了新视角,并为开发靶向双通路的治疗策略奠定理论基础。

  

肠道作为人体重要的消化吸收器官,其上皮细胞每3-5天就会完全更新一次,这种惊人的再生能力依赖于隐藏在肠隐窝底部的肠道干细胞(ISCs)。然而,当这种再生调控失衡时,可能导致两种极端后果:再生不足会引发肠炎等疾病,过度增殖则可能诱发结直肠癌(CRC)。近年来,科学家们逐渐发现Wnt和Hippo这两条古老而保守的信号通路,在ISCs再生过程中扮演着"阴阳调节器"的角色——Wnt通路如同油门促进干细胞增殖,Hippo通路则像刹车防止过度生长。但这两条通路如何协同工作,一直是领域内的未解之谜。

来自中国的研究团队在《Cellular Signalling》发表的重要综述,首次系统梳理了Hippo与Wnt通路在ISCs中的交互网络。研究人员通过整合大量最新研究成果,揭示了YAP/TAZ与β-catenin等关键效应分子如何形成调控枢纽,在肠道稳态维持和损伤修复中发挥双重作用。这项研究不仅为理解肠道再生机制提供了全新框架,更为开发靶向双通路的联合治疗方案指明了方向。

关键技术方法包括:信号通路分子互作分析(研究Hippo与Wnt通路关键组分如MST1/2、β-catenin等的相互作用);转基因动物模型(利用肠道特异性基因敲除小鼠研究通路功能);类器官培养技术(建立肠道类器官模型模拟再生过程);分子生物学检测(Western blot、qPCR等分析通路活性变化);临床样本分析(CRC患者组织样本验证通路异常)。

【The ISCs and intestinal homeostasis】部分阐明:ISCs位于肠隐窝基部,通过不对称分裂产生各类上皮细胞。Lgr5+干细胞依赖Wnt信号维持干性,而损伤时Hippo通路通过YAP激活促进再生。

【Hippo pathway signaling transduction】部分揭示:Hippo核心激酶级联(MST1/2-SAV1-LATS1/2)通过磷酸化抑制YAP/TAZ,而损伤时细胞连接破坏会解除这种抑制,促进再生相关基因表达。

【Wnt/β-catenin pathway signaling transduction】部分指出:Wnt配体结合Frizzled受体后稳定β-catenin,使其入核激活靶基因如Lgr5、cyclin D1,这是维持ISCs干性的关键。

【Crosstalk between hippo and Wnt/β-catenin pathways in the intestine】核心发现:YAP/TAZ与β-catenin存在多重交互:(1) 物理结合形成转录复合物;(2) 竞争性结合转录因子TEAD/TCF;(3) 共同调控靶基因如Axin2;(4) 机械力刺激可协同激活二者。

【Colorectal cancer】部分强调:CRC中常见Wnt通路过度激活(APC突变)与YAP过表达共存,二者协同促进肿瘤发生。抑制YAP可增强β-catenin抑制剂疗效,这为联合治疗提供依据。

【Conclusion and future prospects】总结:Hippo-Wnt交互网络构成ISCs再生的"分子开关",其失衡导致肠道疾病。靶向该网络可能实现精准调控——既能促进损伤修复又可抑制癌变。未来需开发特异性靶向药物,并探索微环境机械力信号对通路活性的影响。

这项由Yanqiu Li、Yujun Hou等学者完成的研究,不仅系统阐述了Hippo-Wnt交互调控ISCs再生的分子机制,更创新性地提出了"通路交互节点"作为治疗靶点的理念。特别是在肠炎和CRC治疗方面,研究指出同时调节两条通路可能比单一靶向策略更有效。该成果获得国家自然科学基金(82374591)和四川省自然科学基金(24NSFC7495)支持,为后续转化研究奠定了重要理论基础。

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