YAP调节Nrf2信号轴以减轻视网膜神经节细胞变性中的氧化应激和神经炎症

YAP Regulates the Nrf2 Signaling Axis to Attenuate Oxidative Stress and Neuroinflammation in Retinal Ganglion Cell Degeneration

作者信息Shirui Zhou, Fumin Yang, Ke Ding, Rui Chen, Mingchang Zhang, Wei Liu
PMID42429483
发布时间2026-07-01
DOI10.1167/iovs.67.8.31

实验完整度

包含体内ONC模型和体外原代RGC氧化应激模型,并通过遗传和药理学手段双向调节YAP,结合分子、细胞和形态学验证

主要模型

C57BL/6J小鼠视神经挤压(ONC)模型 原代视网膜神经节细胞(RGC)H2O2氧化应激模型

重点核对

体内YAP敲低(sh-YAP AAV2,5×10^12 VG/mL,术前3周玻璃体腔注射)和药理学抑制(verteporfin,术后1-3天)加剧RGC损伤,激活剂GA-017(术后4-6天)促进RGC存活 体外H2O2处理(0-100 µM)诱导原代RGC剂量依赖性损伤,YAP敲低及激活(GA-017)分别加重和减轻H2O2诱导的细胞活力下降和轴突回缩 YAP信号调节Nrf2及其下游靶基因(Nqo-1, SOD-1, SOD-2)的表达,YAP激活促进Nrf2核转位并降低ROS水平

摘要

目的 氧化应激是视神经损伤后视网膜神经节细胞(RGC)变性的关键驱动因素。Yes相关蛋白(YAP)是Hippo通路的效应因子,已知可重编程应激反应,但其在RGC变性过程中调节氧化应激的作用尚不清楚。 方法 本研究使用体内视神经挤压(ONC)模型和原代RGC的体外氧化应激模型,研究了YAP在RGC损伤中的作用。通过药理学和遗传学手段调节YAP表达。我们评估了其对核因子E2相关因子2(Nrf2)信号相关结果的影响;对氧化应激标志物,包括超氧化物歧化酶-1/2(SOD-1/2)、NAD(P)H:醌氧化还原酶1(Nqo-1)和活性氧(ROS)的影响;以及通过定量逆转录PCR和免疫荧光评估对神经炎症(小胶质细胞和星形胶质细胞活化)的影响。 结果 YAP激活在体内ONC模型和体外氧化应激范例中均显示出强大的神经保护作用,显著提高RGC存活率,而YAP抑制则加剧RGC变性。机制上,YAP激活与Nrf2信号活性升高相关,表现为抗氧化效应因子(Nqo-1、SOD-2)上调以及细胞内ROS减少。YAP激活减轻了神经炎症,特征为小胶质细胞反应性和星形胶质细胞活化降低,而抑制YAP则逆转了这些效应。 结论 本研究确定YAP是体内ONC和原代RGC模型中的神经保护调节因子。YAP激活减轻了氧化应激和神经炎症,这与Nrf2介导的抗氧化途径的活性相关,突出了YAP和Nrf2相互作用在RGC损伤靶向治疗中的潜在相关性。

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
YAP在视神经损伤后的视网膜神经节细胞变性中是否以及如何调节氧化应激和神经炎症?
核心机制
YAP激活通过增强Nrf2信号通路活性,上调下游抗氧化基因(Nqo-1、SOD-2等),减少ROS积累,从而减轻氧化应激和神经炎症
主要证据
体内ONC模型和原代RGC氧化应激模型中,YAP激活(GA-017)增加Nrf2核转位和抗氧化基因表达,降低ROS并促进RGC存活;反之,YAP敲低或抑制(sh-YAP或verteporfin)导致相反表型。
研究意义
YAP调节Nrf2介导的抗氧化途径,为视神经病变提供潜在治疗靶点,药理学恢复YAP活性可能是保护神经元存活的策略。

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

建立损伤模型并检测YAP动态变化

建立视神经挤压(ONC)模型,观察损伤后视网膜YAP表达和定位的动态变化

对C57BL/6J小鼠行单侧ONC,于0、1、3、7天取视网膜,通过Western blot和免疫荧光分析YAP总表达、磷酸化水平及核/质分布

2

调节YAP表达并评估RGC存活

通过遗传和药理学手段调节YAP活性,确定其对ONC后RGC存活的影响

术前3周玻璃体腔注射sh-YAP AAV2敲低YAP;术后1-3天注射verteporfin抑制YAP;术后4-6天注射GA-017激活YAP。通过TUNEL染色和RBPMS全mount计数评估RGC凋亡和密度

3

体外氧化应激模型验证YAP对RGC的作用

在体外原代RGC模型中,验证YAP对氧化应激损伤的保护作用及机制

分离原代RGC,感染sh-YAP AAV2或GA-017处理,随后暴露于不同浓度H2O2,通过CCK-8检测细胞活力,并通过Tuj1/Thy-1染色观察轴突形态,Western blot检测Nrf2和突触素表达,DCFH-DA探针检测ROS水平

4

分析ONC后氧化应激和神经炎症反应

表征ONC后视网膜氧化应激和神经炎症的时程变化,以及Nrf2抗氧化反应的动态

通过DCFH-DA探针检测ROS积累,Western blot分析Nrf2核转位,qRT-PCR检测Nrf2、SOD-1、SOD-2、Nqo-1 mRNA,并通过Iba1免疫荧光评估小胶质细胞活化

5

验证YAP对Nrf2通路及神经炎症的调控

验证YAP是否通过调节Nrf2抗氧化通路影响氧化应激和神经炎症

在ONC模型中,通过sh-YAP敲低、verteporfin抑制或GA-017激活YAP,检测ROS水平、Nrf2及下游抗氧化基因表达,以及促炎/抗炎细胞因子表达和小胶质细胞活化状态

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
C57BL/6J小鼠Beijing Vital River Laboratory Animal Technology--
sh-YAP AAV2ObioY34945
维替泊芬MedChemExpressHY-B0146
GA-017MedChemExpressHY-147082
DMEM/F-12培养基Thermo Fisher Scientific12491015
Neurobasal培养基Gibco21103049
B27添加剂Thermo Fisher Scientific17504044
脑源性神经营养因子Shanghai Zhong Qiao Xin Zhou BiotechnologyRPNO0174
睫状神经营养因子Yeasen Biotechnology92125ES60
核浆蛋白提取试剂盒BeyotimeP0027
RIPA裂解液BeyotimeP00138
蛋白酶抑制剂混合物MedChemExpressHY-K0010
上样缓冲液BiosharpBL502A
抗Iba1抗体FUJIFILM WakoLEE6425
抗Tuj1抗体BioLegend801202
抗RBPMS抗体Proteintech15187-7-AP
抗YAP抗体Santa Cruz Biotechnologysc-101199
抗p-YAP抗体Wuhan Sanying Biotechnology80694-2-RR
抗LATS1/2抗体Wuhan Sanying Biotechnology17049-1-AP
抗p-LATS1/2抗体Affinity BiosciencesAF7169
抗Nrf2抗体ABclonal--
DAPIAbcamab104139
Alexa Fluor 488偶联二抗Wuhan Sanying BiotechnologyRGAM002
Cy3偶联二抗Wuhan Sanying BiotechnologySA00009-1
活性氧荧光检测试剂盒ElabscienceE-BC-K138-F
TUNEL试剂盒AbbkineKTA2010
Trizol试剂CoWin BiotechCW0508S
Trizol PalLableadR1200
ABScript III RT预混液ABclonalRK20429
SYBR Green预混液ABclonalRK21203
细胞计数试剂盒-8(CCK-8)Beijing Lanjieke TechnologyBS350B
BCA蛋白定量试剂盒Pierce Biotechnology--

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
视神经挤压模型
小鼠品系、性别、年龄;手术方式(单侧、位置、时间);麻醉和术后处理
阅读提示:Methods: Animals, Optic Nerve Crush
YAP敲低/激活
病毒载体(sh-YAP AAV2)注射时间、剂量和效价;药物(verteporfin、GA-017)注射时间、剂量
阅读提示:Methods: Intravitreal Injection
原代RGC培养与处理
细胞来源(胚胎小鼠)、分离方法、培养条件;H2O2浓度和时间;YAP敲低/激活的处理方式
阅读提示:Methods: Isolation and Culture of Primary RGCs and Cell Viability Assay
氧化应激和抗氧化基因检测
ROS检测方法(DCFH-DA);qRT-PCR引物序列;Western blot抗体和应用浓度;Nrf2核转位检测方法
阅读提示:Methods: ROS Detection, Total RNA Extraction and Quantitative Reverse-Transcription PCR Assays, Western Blot