《Nature Cell Biology》：Keratin 9 regulates mechanosensitive YAP1 signalling in palmoplantar epidermis
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掌跖表皮在行走过程中承受特殊机械应变，其组织学与分子特征不同于其他部位皮肤。掌跖表皮身份的建立和维持机制尚未完全明确。研究人员发现Ⅰ型角蛋白9（KRT9/K9）在掌跖表皮独特表达，是出生后机械压缩下机械敏感YAP1信号的关键调节因子。导致KRT9相关掌跖表皮分
掌跖表皮在行走过程中承受特殊机械应变，其组织学与分子特征不同于其他部位皮肤。掌跖表皮身份的建立和维持机制尚未完全明确。研究人员发现Ⅰ型角蛋白9（KRT9/K9）在掌跖表皮独特表达，是出生后机械压缩下机械敏感YAP1信号的关键调节因子。导致KRT9相关掌跖表皮分化障碍（KRT9-pEDD）的功能缺失变异，会造成YAP1亚细胞分布异常以及应激相关角蛋白16（KRT16/K16）水平升高。Krt9缺失小鼠在出生后第3天即可重现这些分子表型。研究人员进一步发现，在出生后早期发育原位状态以及角质形成细胞离体机械压缩反应中，Krt16/K16受YAP1动态调控，并且其表达位于Krt9/K9上游且为K9表达所必需，凸显机械应力在表皮身份决定中的作用。机制上，K9与YAP1结合蛋白14-3-3σ相互作用，将YAP1隔离于细胞质中并抑制其转录活性；KRT9-pEDD致病变异会破坏上述功能。最后，研究人员显示遗传或药物抑制YAP1可改善Krt9缺失小鼠的掌跖角化病。这些发现揭示了机械信号在掌跖皮肤身份建立与维持中的作用，并为遗传性掌跖表皮分化障碍提供了新治疗思路。
该研究发表于《Nature Cell Biology》。掌跖表皮位于手、足承重面，在行走时承受高机械负荷，具有独特的组学和组构适应性。已知KRT9仅在人与小鼠掌跖分化层表达，其致病变异引起KRT9-pEDD，表现为棘层上部角质形成细胞脆裂、棘层增生和过度角化；然而该病的分子发病机制和临床有效治疗仍不清楚。同时，KRT16作为应激角蛋白，在Krt9缺失小鼠中显著上调，但K9与K16在掌跖表皮中的动态关系长期未被阐明。研究人员因此提出核心科学问题：掌跖特异角蛋白是否参与机械传导通路，并调控YAP1（Yes-associated protein 1）信号以决定掌跖表皮身份。
为回答该问题，研究人员整合人类患者样本、小鼠遗传模型、离体机械压缩体系与细胞分子互作实验，证明K9不仅是结构角蛋白，还是机械敏感YAP1信号的负向调节因子；机械压缩经YAP1诱导KRT16，再启动KRT9，形成掌跖表皮特化程序；K9又通过14-3-3σ将YAP1隔离在细胞质中，防止异常转录活化。KRT9-pEDD变异破坏该闭环，导致核YAP1增多、K16持续高表达和掌跖角化病。研究最后显示，抑制YAP1可逆转Krt9缺失小鼠病变，为pEDD靶向治疗提供依据。
作者使用的主要关键技术方法包括：人类健康志愿者躯干/足底样本与KRT9-pEDD患者足底活检样本免疫荧光分析；Krt9缺失小鼠与可诱导TEAD抑制（TEADi）小鼠的发育与 rescue 研究；压缩生物反应器联合YAP1抑制剂verteporfin（VERT）的离体角质形成细胞机械应激模型；TMT定量质谱与bulk RNA-seq分析 postnatal 动态；ChIP-qPCR验证YAP1对KRT16启动子TEAD位点结合；HeLa/A431细胞中角蛋白-14-3-3σ互作的co-IP与PLA；小鼠足垫局部VERT治疗试验。
Suprabasal nuclear YAP1 and K16 are elevated in patient KRT9-pEDD samples
研究人员对KRT9-pEDD患者足底皮损、健康人躯干与足底表皮进行YAP1和K9免疫荧光分析，发现健康掌跖表皮中K9高表达与核YAP1强度负相关；患者表皮中K14阴性分化层出现几乎十倍增加的核YAP1角质形成细胞，且K9与核YAP1转为正相关，同时K16显著升高。结果表明KRT9-pEDD皮损存在YAP1亚细胞定位紊乱与应激角蛋白K16上调。
Krt9?/? mice display aberrant YAP1 localization in the suprabasal layers of the palmoplantar epidermis
研究人员分析Krt9缺失小鼠足垫发现，出生后第0天野生型与突变型YAP1定位相似，但出生后第3天突变鼠棘层上部即出现核YAP1，磷酸化YAP1占总YAP1比例下降，14-3-3σ升高；bulk RNA-seq显示YAP1靶基因Krt19上调，K16在P3已升高。结论为核YAP1异常是KRT9-pEDD样表型早期分子事件。
Krt9/K9 and Krt16/K16 show dynamic expression patterns in early postnatal development
TMT质谱与RNA-seq显示小鼠爪部从P0-P1的K6/K16优势转向P3-P10的K2/K9优势。TEADi小鼠中，YAP1-TEAD抑制后P1的K16上升被削弱，P2的K9启动延迟；ChIP-qPCR证明YAP1直接结合KRT16转录起始位点上游TEAD位点。结论为早期K16峰是YAP1依赖的，并且位于K9表达上游。
Palmoplantar keratins are responsive to compressive stress in a YAP1-dependent fashion
研究人员用三维水凝胶压缩生物反应器对N/TERT与A431角质形成细胞施加10 kPa静态压缩，发现KRT9、KRT16、KRT17和CYR61转录显著诱导，VERT可抑制该反应；KRT16敲除细胞在压缩下不能诱导KRT9。结论为掌跖角蛋白响应机械压缩且依赖YAP1，KRT16是KRT9压缩诱导所必需。
K9 regulates YAP1 subcellular partitioning and activity via 14-3-3σ interaction
HeLa细胞转染实验显示野生型K9或K14可将YAP1驱离细胞核并降低CYR61转录；K9 R163Q与C406A致病变异失去该能力。PLA与co-IP表明野生型K9与14-3-3σ物理接近，致病变异减弱该互作。结论为K9经14-3-3σ形成三元复合体隔离YAP1，pEDD变异破坏该抑制机制。
Pharmacological inhibition of YAP1 rescues K9-associated pathogenic phenotypes
研究人员对3.5周Krt9缺失小鼠左右足分别给予vehicle与VERT局部治疗7天，结果显示VERT侧活表皮厚度显著减少，Krt16表达下降，核YAP1比例恢复至野生型水平，磷酸化YAP1占比回升。结论为YAP1抑制可挽救K9缺陷相关掌跖角化病表型。
讨论部分总结指出，该研究把掌跖表皮特化从单纯角蛋白表达事件，重新定义为机械信号、YAP1转录系统与角蛋白网络共同维持的反馈环路：机械压缩经YAP1诱导K16，K16促进K9，K9再经14-3-3σ锁住YAP1于细胞质，避免分化程序失控。KRT9-pEDD并非仅因细胞骨架脆弱，也来自机械传导下游信号失衡。该框架可解释多种pEDD的共性，并为以YAP1/TEAD为节点的药理干预提供病理基础。
研究结论部分译为：这些发现揭示了机械线索在掌跖皮肤身份建立与维持中的作用，并提示针对YAP1的遗传或药物干预可作为KRT9-pEDD及其他掌跖表皮分化障碍的潜在治疗方向。
