足细胞YAP和TAZ过度活化驱动小鼠和人类肾小球上皮增生性疾病

Podocyte YAP and TAZ hyperactivation drives glomerular epithelial proliferative diseases in mice and humans

作者信息Xiaolin He, Estefania Rodriguez Ballestas, Li Zeng, Tianzhou Zhang, Caitriona M McEvoy, Paraish S Misra, Victoria Ki, Arnold Apostol, Jenny S Wong, Kristin Meliambro, Justina Ray, Marina De Cos, Maria Elena Melica, Paola Romagnani, Ye Feng, Adriana Krizova, Ira How, Ivy A Rosales, Robert B Colvin, John Cijiang He, Kirk N Campbell, Darren A Yuen
PMID40560997
发布时间2025-06
DOI10.1126/scitranslmed.adq3852

实验完整度

包含人类活检样本分析、体外细胞实验、小鼠遗传模型及功能挽救实验,验证了YAP/TAZ过度活化在疾病中的驱动作用和机制。

主要模型

人肾活检组织(塌陷性肾小球病、ANCA相关血管炎) 小鼠足细胞系(LATS1/2敲低) 足细胞特异性Lats1/2敲除小鼠(Lats1/2 podo-KO) NTS肾炎小鼠模型

重点核对

人类活检样本中足细胞核YAP/TAZ定位增强,LATS1/2表达降低 Lats1/2 podo-KO小鼠出现蛋白尿、足突融合、假新月体形成和肾小球硬化 YAP或TAZ单独缺失可部分挽救Lats1/2 podo-KO小鼠的表型 NTS肾炎小鼠中足细胞YAP/TAZ激活

摘要

以肾小球上皮细胞增殖为特征的肾脏疾病罕见但常具有破坏性,常导致进行性瘢痕形成和肾功能衰竭。从自身免疫诱导的毛细血管内增生性肾小球肾炎到HIV感染诱导的塌陷性肾小球病,这些疾病由多种损伤触发,通常被认为是不同的实体。在此,我们利用免疫染色和空间转录组学,分析了从患有其中两种疾病——塌陷性肾小球病和抗中性粒细胞胞浆抗体(ANCA)血管炎诱导的毛细血管内增生性肾小球肾炎——的患者收集的人类肾活检标本,以识别常见的致病分子。尽管由不同的损伤触发,我们确定足细胞中转录共激活因子Yes相关蛋白(YAP)和具有PDZ结合基序的转录共激活因子(TAZ)的异常过度活化是这些疾病的潜在共同驱动因素。为了验证这一假设,我们通过删除YAP和TAZ的抑制性大肿瘤抑制激酶(LATSs),在培养的人类细胞和小鼠中基因激活了足细胞YAP和TAZ。体外LATS缺陷诱导小鼠足细胞发生表型转变,其特征为高度扭曲的结构和基质基因表达增加,模拟了以肾小球上皮增殖为特征的疾病中观察到的足细胞病的许多特征。在小鼠中,LATS缺陷的足细胞协调周围肾小球细胞的促纤维化和促增殖反应,这是肾小球上皮增生性疾病的特征性现象。当我们同时删除这些小鼠足细胞中的YAP或TAZ时,这种反应减弱。总之,我们的发现指出足细胞YAP-TAZ过度活化是肾小球上皮增生性疾病的一个先前未被认识且统一的驱动因素。

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
肾小球上皮增生性疾病(如塌陷性肾小球病和ANCA相关新月体肾炎)是否存在共同的驱动分子?
核心机制
足细胞中YAP和TAZ的过度活化(部分由于LATS1/2表达下调)驱动了肾小球上皮增生性疾病的发病机制
主要证据
人类活检显示足细胞核YAP/TAZ增加、LATS降低;Lats1/2 podo-KO小鼠出现CG样表型(蛋白尿、新月体、硬化);YAP或TAZ缺失可减轻表型
研究意义
提示YAP/TAZ信号通路是肾小球上皮增生性疾病的潜在治疗靶点

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

人类肾活检样本分析

评估人类CG和ANCA相关新月体肾炎中足细胞YAP/TAZ活性

对CG(n=4)和健康对照(n=8)肾活检进行免疫染色和空间转录组学;对ANCA相关新月体肾炎(n=13)进行类似分析

2

体外YAP/TAZ激活实验

测试足细胞YAP/TAZ激活是否足以诱导异常表型

使用慢病毒shRNA敲低小鼠足细胞中Lats1/2,检测YAP/TAZ核定位、细胞形态、基质基因表达

3

体内YAP/TAZ激活小鼠模型

验证足细胞特异性YAP/TAZ激活是否诱导CG

生成Nphs2-Cre介导的足细胞特异性Lats1/2敲除小鼠(Lats1/2 podo-KO),分析小鼠生存、蛋白尿、组织学、电镜等

4

机制验证(YAP/TAZ单独敲除)

验证CG表型是由YAP和/或TAZ激活驱动

生成Lats1/2-Yap podo-KO和Lats1/2-Taz podo-KO双敲除小鼠,评估表型改善

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
天狼星红Sigma-Aldrich--
兔抗podocin一抗IBL International--
小鼠抗synaptopodin一抗Progen Biotechnik GmbH--
驴抗山羊Alexa Fluor 647二抗Thermo Fisher ScientificA32849
RNAscope探针 - 小鼠AxlACD Bio450931
RNAscope探针 - 小鼠Col6a3ACD Bio552541-C2
RNAscope探针 - 小鼠Ccn2ACD Bio314541
RNAscope探针 - 小鼠Cyr61ACD Bio429001-C3
RNAscope探针 - 人CCN2ACD Bio5650581
RNAscope探针 - 人LATS1ACD Bio1245041
RNAscope探针 - 人LATS2ACD Bio558971
N-SIM超分辨率显微镜Nikon--
LSM 900倒置激光扫描共聚焦显微镜Carl Zeiss--
Nphs2-Cre小鼠Jackson Laboratory008205

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
人类活检样本
样本诊断、组织处理、染色抗体和RNAscope探针的浓度、孵育时间
阅读提示:Fig. 1, Fig. 2, Materials and Methods: Immunofluorescence staining, Combined immunofluorescence staining and RNAscope in situ hybridization
细胞实验
慢病毒shRNA序列、感染复数、培养条件、LATS1/2敲低效率、检测时间点
阅读提示:Fig. 3, Materials and Methods: 细胞培养和转导
小鼠模型
基因型、Cre介导的重组效率、年龄、性别、饲养条件、尿白蛋白测量方法、组织固定和染色方案
阅读提示:Fig. 4, Fig. 5, Materials and Methods: Animal experiments, Tissue collection, preparation, and histochemistry
NTS肾炎模型
小鼠品系、NTS注射剂量、时间点
阅读提示:Materials and Methods: NTS nephritis mouse model