Hippo-YAP1信号通路的失调激活诱导胆道闭锁中氧化应激和肝内胆管细胞的异常发育

Dysregulated Activation of Hippo-YAP1 Signaling Induces Oxidative Stress and Aberrant Development of Intrahepatic Biliary Cells in Biliary Atresia

作者信息Hua Xie, Zhongxian Zhu, Jiaqi Tang, Wei Zhu, Mengyan Zhu, Amy Wing Yi Wai, Junzhi Li, Zhongluan Wu, Paul Kwong Hang Tam, Vincent Chi Hang Lui, Weibing Tang
PMID39579985
发布时间2025-02
DOI10.1016/j.labinv.2024.102199

实验完整度

包含人BA样本、RRV小鼠模型、类器官及细胞实验,并通过RNA-seq、免疫荧光、Western blot等功能和机制验证。

主要模型

人BA肝脏组织样本 RRV诱导的BA小鼠模型 小鼠EpCAM+细胞来源的肝内胆管细胞类器官 人肝内胆管上皮细胞(HiBECs)

重点核对

BA患者肝脏中YAP1 mRNA及核定位升高(n=32 vs 16) RRV小鼠模型Yap1 mRNA及核定位升高(n=6 vs 6) Xmu-mp-1(5 μM)和TRULI(10 μM)激活Hippo-YAP1,Peptide17(50 nM)抑制 YAPS127A转染HiBECs后PRDX1下调、ROS升高 BA和RRV小鼠胆管中PRDX1表达降低

摘要

经典的Hippo-YAP1信号通路对肝脏发育和再生至关重要,但其在胆道闭锁(BA)肝内胆管修复和再生中的作用仍 largely unknown。通过定量逆转录PCR和双重免疫荧光检测了BA患者和恒河猴轮状病毒诱导的实验性BA小鼠模型肝脏组织中YAP1的表达。生成了小鼠EpCAM表达细胞来源的肝类器官,并用Hippo-YAP1通路激活剂(Xmu-mp-1和TRULI)或抑制剂(Peptide17)处理。进行了形态学、免疫荧光、RNA-seq和生物信息学分析。通过定量逆转录PCR和荧光激活细胞分选分析评估了转染组成性活性YAP1(YAPS127A)质粒的人肝内胆管上皮细胞的氧化应激。通过双重免疫荧光检测了BA和实验性BA小鼠模型肝脏中PRDX1的表达。在BA和实验性BA小鼠模型的肝脏中,EpCAM表达胆管细胞中YAP1的mRNA表达和核定位增加。在用Hippo-YAP1激活剂处理的类器官中,观察到肝内类器官的异常发育、氧化应激反应基因Sod3和Prdx1的差异表达、氧化应激和线粒体活性氧相关基因集的富集,而添加Hippo-YAP1抑制剂不影响类器官发育。转染组成性活性YAP1导致人肝内胆管上皮细胞中PRDX1的下调和氧化应激。此外,在人类BA和实验性BA小鼠肝脏的胆管中也观察到PRDX1表达降低。总之,Hippo-YAP1信号的失调激活诱导氧化应激并损害肝内胆管类器官的发育,这表明针对Hippo-YAP1信号的治疗策略可能有望改善BA患者的胆管修复和再生。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
Hippo-YAP1信号通路在胆道闭锁肝内胆管修复和再生中的作用及其机制是什么?
核心机制
Hippo-YAP1信号的失调激活通过下调PRDX1表达诱导氧化应激,从而损害肝内胆管细胞的发育。
主要证据
人BA和RRV小鼠肝脏中YAP1核定位增加;激活Hippo-YAP1的类器官出现异常形态并富集氧化应激基因;YAPS127A转染的HiBECs中PRDX1下调且ROS升高;BA和RRV小鼠胆管中PRDX1表达降低。
研究意义
靶向Hippo-YAP1信号的治疗策略可能改善BA患者的胆管修复和再生及疾病预后。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

检测BA及实验性BA模型中Hippo-YAP1活性

验证YAP1在BA肝内胆管细胞中是否异常激活。

通过qRT-PCR检测BA患者(n=32)和对照组(n=16)肝脏YAP1 mRNA;双重免疫荧光检测YAP1核定位。在RRV小鼠模型中同样检测。

2

类器官培养及Hippo-YAP1信号调控

观察激活或抑制Hippo-YAP1对肝内胆管细胞类器官发育的影响。

从小鼠肝脏分选EpCAM+细胞培养CLC类器官,分别用Xmu-mp-1(5 μM)、TRULI(10 μM)和Peptide17(50 nM)处理,观察形态变化,并进行免疫荧光检测KRT19、YAP1和E-cadherin。

3

RNA-seq转录组分析

探究激活Hippo-YAP1后类器官的分子变化。

对NC、Xmu-mp-1和Peptide17处理的类器官进行RNA-seq,分析差异表达基因,并进行GSEA富集分析。

4

细胞实验验证YAP1诱导ROS

验证YAP1激活是否直接诱导人肝内胆管细胞氧化应激。

构建YAPS127A稳定转染的HiBECs,检测YAP1核表达、下游靶基因及PRDX1表达,并通过DCFH-DA和CellROX检测总ROS和线粒体ROS。

5

验证BA及模型肝脏中PRDX1变化

确认PRDX1在BA胆管中的表达与YAP1激活的关系。

通过双重免疫荧光检测BA患者(n=4)和对照组(n=3)以及RRV小鼠(n=3)和对照(n=3)肝脏中EpCAM和PRDX1共表达。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
RNeasy Mini试剂盒Qiagen--
逆转录试剂盒Takara--
ABI Prism 7900HTApplied Biosystems--
RIPA裂解缓冲液BeyotimeP0038
核浆蛋白提取试剂盒BeyotimeP0028
BCA蛋白定量试剂TaKaRa--
抗YAP1抗体Abcam--
抗PRDX1抗体Abcam--
二抗Proteintech--
增强化学发光试剂Millipore--
抗GAPDH抗体Abcamab9485
抗H3抗体Abcamab1791
TSA荧光双染试剂盒ServicebioG1235
抗EpCAM抗体Abcam--
荧光二抗Service Bio--
显微镜(ZEISS Axiovert 5)ZEISS--
细胞回收液Corning354253
TryplE ExpressGibco12604013
胎牛血清Gibco30044333
细胞计数器(Invitrogen Countess II自动化细胞计数器)Invitrogen--
Xmu-mp-1MCEHY-100526
Peptide17SelleckS8164
TRULISelleckE1061
Nextera XT试剂盒Illumina15032355
Illumina HiSeq 2500Illumina--
上皮细胞培养基ProcellCM-H042
聚凝胺BeyotimeC0351
嘌呤霉素BeyotimeST551
CellROX深红试剂InvitrogenC10422
ROS检测试剂盒BeyotimeS0033S
恒河猴轮状病毒----
肝脏解离试剂盒Miltenyi130-110-201
MS分选柱Miltenyi130-105-958
基质胶Corning Biocoat356231
钙黄绿素AMInvitrogenL3224
GraphPad Prism 8GraphPad Software Inc--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
人肝组织样本
BA确诊方式、对照组类型、样本量(n=32 vs 16)
阅读提示:Materials and Methods: Human Liver Samples
RRV小鼠模型
RRV注射剂量、时间(24小时内)、对照组处理
阅读提示:Materials and Methods: Rhesus Rotavirus Mouse Model
类器官培养
细胞来源(EpCAM+)、基质胶批号、培养基成分、药物浓度(Xmu-mp-1 5μM, TRULI 10μM, Peptide17 50nM)、培养时间
阅读提示:Materials and Methods: Single Cell-Derived Intrahepatic Cholangiocyte-Like Cell Organoid Culture
细胞转染与ROS检测
YAPS127A质粒、MOI=25、选择标记(puromycin)、细胞密度、ROS检测方法
阅读提示:Materials and Methods: Generation of Human Intrahepatic Biliary Cells With Constitutive Activation of the Hippo-YAP1 Pathway and Cell Transfection and Reactive Oxidative Stress Detection
RNA-seq分析
每组类器官数量(8个)、测序平台(HiSeq 2500)、参考基因组(mm10)、分析软件版本
阅读提示:Materials and Methods: Bulk RNA Sequencing and Transcriptomic Analysis
统计学
统计检验方法、显著性阈值P<0.05、软件版本
阅读提示:Materials and Methods: Statistics