星形胶质细胞YAP通过上调EAAT2表达预防谷氨酸神经毒性并促进缺血性中风小鼠中星形胶质细胞干性获得的研究

本研究针对缺血性中风(IS)中谷氨酸兴奋性毒性导致的神经元死亡问题，揭示了星形胶质细胞Yes相关蛋白(YAP)信号通路通过β-连环蛋白(β-catenin)上调兴奋性氨基酸转运体2(EAAT2)表达，有效清除细胞外谷氨酸，同时促进星形胶质细胞干性获得的双重神经保护机制。研究人员采用条件性基因敲除小鼠模型，结合行为学测试和分子生物学技术，证实YAP-EAAT2轴可作为缺血性中风治疗的新靶点。

　　

在脑卒中的治疗领域，谷氨酸兴奋性毒性一直是难以攻克的"阿喀琉斯之踵"。当脑血流中断时，神经元会像失控的鞭炮般释放过量谷氨酸，这些神经递质通过过度激活受体，引发钙离子内流、线粒体功能障碍等一系列连锁反应，最终导致神经元"兴奋至死"。尽管科学家早在上世纪80年代就发现了这一现象，但针对谷氨酸受体的药物却屡屡在临床试验中折戟沉沙。问题的关键在于，这些药物往往在谷氨酸风暴过后才姗姗来迟，错过了最佳干预时机。

杭州师范大学的研究人员另辟蹊径，将目光投向了大脑中的"清道夫"——星形胶质细胞。这些星状细胞通过表面的EAAT2转运体，能够快速清除90%的突触间隙谷氨酸。团队前期工作已经发现，Hippo通路的关键效应分子YAP可能是调控EAAT2表达的"总开关"。更令人振奋的是，近年研究发现脑缺血后，部分星形胶质细胞会神奇地重获干性，表现出神经干细胞的特征。这两条线索在DNA甲基化调控节点上不期而遇：YAP既能调控β-catenin/EAAT2轴，又可能通过DNMT3A影响表观遗传修饰。这些发现为开发新型神经保护策略提供了全新思路。

研究人员采用光化学栓塞模型模拟局灶性脑缺血，通过条件性基因敲除技术构建了星形胶质细胞特异性YAP敲除小鼠(YAP^GFAP-CKO)。行为学测试包括改良神经功能缺损评分(mNSS)、网格行走实验等6种方法评估运动功能恢复。激光散斑成像监测脑血流变化，TTC染色测定梗死体积。分子机制研究采用Western blot、免疫荧光双标等技术，并结合药理学手段使用YAP激活剂XMU-MP-1和EAAT2激动剂LDN-212320进行干预。

研究首先揭示了YAP在缺血后的动态变化规律。在野生型小鼠中，缺血3天后皮质星形胶质细胞的YAP表达达到峰值，并出现显著的核转位现象。这一时空特征提示YAP可能参与缺血早期的保护机制。随后的基因敲除实验证实了这一猜想：YAP^GFAP-CKO小鼠表现出更严重的神经功能缺损，梗死体积增加约30%，脑血流灌注显著降低。在细胞水平上，Nissl染色和NeuN免疫荧光显示神经元丢失加剧，cleaved-caspase 3阳性细胞增加2倍， Bax/Bcl-2比值升高，证实YAP缺失加剧了缺血后的神经元凋亡。

神经炎症是缺血后继发损伤的重要推手。研究发现YAP敲除后，梗死周边区Iba1⁺小胶质细胞数量激增，细胞体增大、突起缩短，呈现典型的活化形态。更值得注意的是，CD45⁺中性粒细胞和CD206⁺巨噬细胞的浸润也显著增加，伴随IL-1β、TNF-α等促炎因子表达上调。这些结果说明星形胶质细胞YAP具有抑制神经炎症的多重保护作用。

胶质瘢痕是把"双刃剑"。研究发现YAP缺失导致GFAP⁺、ALDH1L1⁺等反应性星形胶质细胞标志物表达降低，Vimentin⁺细胞减少50%，PH3⁺增殖细胞数量下降，胶质瘢痕形成受阻。这一发现解释了为何YAP敲除小鼠的炎症浸润更为严重——残缺的胶质瘢痕无法有效隔离损伤区域。

研究最引人入胜的发现在于YAP对星形胶质细胞干性的调控。免疫荧光显示，YAP敲除使Nestin⁺/GFAP⁺、BLBP⁺/GFAP⁺双标细胞减少60-70%，神经干细胞关键转录因子Sox2和Sox9的表达也显著降低。这一结果首次将YAP与缺血后星形胶质细胞的重编程联系起来，为理解内源性神经再生提供了新视角。

分子机制研究发现，YAP通过β-catenin调控EAAT2的表达。在YAP敲除小鼠中，无论基线还是缺血后，EAAT2蛋白水平均显著降低，β-catenin表达也同步下降。药理学实验证实，EAAT2激动剂LDN-212320可部分挽救YAP敲除导致的神经元死亡和行为学缺陷，而YAP激活剂XMU-MP-1不仅能上调EAAT2表达，还能促进星形胶质细胞干性标志物的表达，全面改善缺血预后。

这项发表在《Cell Death and Disease》的研究具有多重意义：首先，阐明了YAP-EAAT2轴在对抗谷氨酸兴奋性毒性中的核心地位，为突破当前神经保护药物的时间窗限制提供了新策略；其次，揭示了YAP调控星形胶质细胞干性获得的新功能，为促进内源性修复指明了方向；最后，证实XMU-MP-1等YAP激活剂的治疗潜力，为临床转化铺平了道路。该研究将基础发现与治疗应用完美衔接，堪称神经保护领域的重要突破。未来研究可进一步探索YAP在DNA甲基化重编程中的作用，以及在不同性别、年龄动物模型中的治疗效果，推动这一发现向临床应用迈进。