Yes相关蛋白(YAP)参与早期脓毒症相关急性肾损伤中的肾小管上皮细胞凋亡和肾组织损伤

《Bratislava Medical Journal》:Yes-associated Protein Is Involved in Tubular Epithelial Cell Apoptosis and Renal Tissue Damage in Early Sepsis-Associated Acute Kidney Injury

【字体: 时间:2026年08月08日 来源:Bratislava Medical Journal 1.4

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  脓毒症相关急性肾损伤(SA-AKI)是危重症患者中一种独特的急性肾损伤形式。其特点是肾小管上皮细胞损伤和凋亡。Hippo-Yes相关蛋白(YAP)通路在肾损伤和修复中发挥双重作用,YAP作为关键的下游效应器;然而,其在SA-AKI早期阶段的功能仍不清楚。在本研

  
脓毒症相关急性肾损伤(SA-AKI)是危重症患者中一种独特的急性肾损伤形式。其特点是肾小管上皮细胞损伤和凋亡。Hippo-Yes相关蛋白(YAP)通路在肾损伤和修复中发挥双重作用,YAP作为关键的下游效应器;然而,其在SA-AKI早期阶段的功能仍不清楚。在本研究中,研究人员利用两种小鼠模型(脂多糖(LPS)诱导和盲肠结扎穿孔(CLP))和人近端肾小管上皮细胞(HK-2细胞)来研究YAP在SA-AKI中的作用。YAP的表达通过腺相关病毒9(AAV9)介导的过表达和维替泊芬(verteporfin)的药理学抑制进行调控。评估了肾损伤标志物、炎症细胞因子和相关通路蛋白。组织病理学分析,包括HE和PAS染色,显示肾小管细胞凋亡和组织破坏增加。在两种SA-AKI模型中,YAP表达和核定位在损伤诱导后24小时显著增加。YAP过表达加重了肾损伤和炎症反应,而YAP的药理学抑制显著减轻了肾损伤。机制上,YAP介导的肾损伤与PI3K-AKT信号通路的失调有关。总之,这些发现表明YAP可能参与早期SA-AKI的肾病理损伤,并强调其在疾病进展中的潜在作用。
脓毒症相关急性肾损伤(SA-AKI,由脓毒症引起的急性肾损伤)是危重症患者中常见的严重并发症,死亡率高于非脓毒症相关急性肾损伤。其病理生理机制复杂,包括炎症(细胞因子风暴、补体激活和肾组织炎症)、微循环功能障碍(微血管血栓、内皮损伤和高通透性导致肾灌注不足和缺氧)以及代谢异常(线粒体功能障碍、能量代谢紊乱和肾小管上皮细胞损伤)。然而,这些改变的机制和潜在治疗靶点仍不清楚。Hippo-Yes相关蛋白(YAP,Hippo通路下游转录共激活因子)通路在肾损伤和修复中发挥双重作用:在缺血再灌注损伤中,YAP激活促进肾小管结构和功能恢复,但持续激活导致肾小管间质纤维化。在脓毒症早期,YAP的动态变化及其对肾小管细胞命运的影响尚不明确,且YAP与PI3K-AKT(磷脂酰肌醇3-激酶-蛋白激酶B,参与细胞存活和凋亡的信号通路)通路在SA-AKI中的功能关系未被阐明。因此,研究人员开展本研究,旨在探讨YAP在SA-AKI早期表达的变化,并探究其与肾病理损伤、肾小管上皮细胞凋亡及PI3K-AKT信号通路的潜在关联。研究得出以下结论:YAP在SA-AKI早期表达和核定位增加,过表达加重肾损伤和炎症反应,而药理学抑制YAP可减轻肾损伤;机制上,YAP介导的肾损伤与PI3K-AKT信号通路失调及凋亡相关蛋白变化有关。这些发现揭示了YAP在SA-AKI早期病理损伤中的关键作用,为疾病进展提供了新见解,并提示靶向YAP或下游通路可能是潜在治疗策略。该论文发表在《Bratislava Medical Journal》。

为开展研究,研究人员主要采用以下关键技术方法:使用两种小鼠模型(腹腔注射脂多糖(LPS,Sigma-Aldrich)诱导和盲肠结扎穿孔(CLP))及人近端肾小管上皮细胞(HK-2细胞,购自上海中乔新舟科技有限公司)体外模型;通过腺相关病毒9(AAV9,上海吉凯基因医学技术有限公司)肾门注射介导YAP过表达,以及维替泊芬(VP)药理学抑制YAP;利用组织病理学染色(HE和PAS)、免疫组化、免疫荧光、TUNEL法检测凋亡、蛋白质印迹(Western blot)、实时定量PCR(qPCR)、酶联免疫吸附试验(ELISA)及转录组测序(RNA-seq)等技术评估肾损伤标志物、炎症细胞因子、凋亡蛋白及PI3K-AKT通路蛋白。小鼠(C57BL/6,雄性,6-8周龄)购自辽宁长生生物技术有限公司。

研究结果如下:

**3.1 YAP蛋白水平在LPS诱导的SA-AKI中升高**
通过qPCR检测肾损伤标志物KIM-1和NGAL的mRNA水平,发现LPS注射后24小时和48小时显著升高,血清肌酐(Scr)和尿素氮(BUN)也升高,表明模型成功。Western blot显示YAP蛋白在24小时和48小时明显增加,但mRNA无显著变化。免疫荧光显示YAP核定位信号增强。体外HK-2细胞中LPS刺激也增加YAP蛋白表达。提示YAP在SA-AKI早期积累并核转位。

**3.2 VP抑制YAP表达并改善SA-AKI**
预先给予VP(YAP抑制剂)后,Western blot显示YAP蛋白水平降低,qPCR显示肾损伤标志物(KIM-1、NGAL)和炎症因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)mRNA下降,血清Scr、BUN和KIM-1降低。免疫组化显示KIM-1减少,HE染色显示肾小管肿胀、扩张和肾小球坏死减轻。表明VP通过抑制YAP缓解肾损伤。

**3.3 YAP敲低保护LPS诱导的细胞炎症反应**
在HK-2细胞中通过siRNA敲低YAP(验证效率),随后LPS刺激。qPCR显示敲低组KIM-1、NGAL和TNF-α mRNA显著低于对照siRNA组。提示YAP敲低减轻LPS诱导的炎症反应。

**3.4 YAP过表达加重LPS诱导的SA-AKI**
通过AAV9-YAP肾门注射建立肾特异性YAP过表达小鼠,Western blot和qPCR确认过表达。LPS处理后,过表达组肾组织NGAL、KIM-1、IL-1β、IL-6、TNF-α的mRNA和蛋白水平升高,血清Scr、BUN和KIM-1也升高。表明YAP过表达加重SA-AKI肾损伤。

**3.5 YAP抑制与凋亡减少和PI3K-AKT通路活性改变相关**
对LPS处理的YAP敲低HK-2细胞进行RNA-seq,KEGG富集分析显示PI3K-AKT通路显著富集。Western blot显示LPS增加PI3K和磷酸化AKT(p-AKT)水平及BAX/BCL-2比值,而YAP抑制(siRNA或VP)降低这些变化。体内TUNEL染色显示VP减少LPS诱导的凋亡细胞。提示YAP抑制通过调节PI3K-AKT通路减少凋亡。

**3.6 YAP过表达加重而VP缓解CLP诱导的SA-AKI**
在CLP模型中,AAV9-YAP过表达增加YAP和NGAL蛋白,并上调炎症因子和损伤标志物mRNA;VP处理则降低这些指标。证实YAP在多种脓毒症模型中均参与肾损伤。

讨论部分总结:研究结果表明YAP蛋白积累与PI3K-AKT信号改变相关,促进炎症进展和肾小管上皮细胞凋亡,从而加重肾损伤。YAP在脓毒症应激下可能作为促凋亡因子,与正常修复中的促存活作用形成对比,体现了上下文依赖性。研究局限性包括缺乏临床组织验证、未评估YAP Ser127磷酸化及经典靶基因、未定量细菌负荷等。结论部分翻译:本研究观察到YAP蛋白水平和核定位在SA-AKI小鼠模型的早中期增加。数据表明YAP积累与PI3K-AKT通路改变相关,这可能促进炎症介质释放和肾小管上皮细胞凋亡,从而加重肾损伤。在实验性SA-AKI中,药理学抑制YAP可减轻炎症反应、减少细胞死亡并改善肾功能。这些发现表明靶向YAP或其下游信号通路可能是脓毒症肾损伤的潜在治疗策略,但需进一步临床验证。
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