血管紧张素II 2型受体信号通过灭活Hippo通路促进肝损伤修复与再生

Angiotensin II type-2 receptor signaling facilitates liver injury repair and regeneration via inactivation of Hippo pathway.

作者信息Chang-Yong Xu, Ji Jiang, Yue An, Peng-Fei Ye, Cun-Cun Zhang, Ning-Ning Sun, Sai-Nan Miao, Meng-Qi Chai, Wen-Min Liu, Mei Yang, Wei-Hua Zhu, Jing-Jing Yu, Man-Man Yu, Wu-Yi Sun, Huan Qiu, Shi-Hao Zhang, Wei Wei
PMID38491160
发布时间2024-06
DOI10.1038/s41401-024-01249-0

实验完整度

包含体外细胞实验(AML12、原代肝细胞)、体内动物模型(部分肝切除、对乙酰氨基酚肝损伤、AT2R敲除、Yap条件敲除)、分子机制验证(Co-IP、双荧光素酶报告、Western blot)及组织学分析。

主要模型

AML12细胞 原代肝细胞 AT2R敲除小鼠 Yap肝特异性条件敲除小鼠

重点核对

AT2R敲除小鼠与野生型对照,两/三部分肝切除模型 对乙酰氨基酚500 mg/kg单次腹腔注射诱导肝损伤 AT2R激动剂C21剂量(0.3 mg/kg,每12小时一次) Yap肝特异性条件敲除小鼠(Yapfl/fl Alb-Cre) AML12细胞中IL-6 20 ng/mL处理24小时

摘要

血管紧张素II 2型受体(AT2R)是肾素-血管紧张素系统的公认组成部分,已知可拮抗该系统的经典激活并保护器官免受损伤。AT2R的药理学激活具有显著的治疗益处,包括血管舒张、利钠、抗炎活性和改善胰岛素敏感性。然而,AT2R在维持肝组织稳态中的确切生物学功能在很大程度上仍未探索。在本研究中,我们发现AT2R通过失活Hippo信号促进急性损伤后的肝脏修复和再生,并且白细胞介素-6通过STAT3作为转录激活因子结合AT2R启动子区域,在转录水平上调肝细胞中AT2R的表达。随后,升高的AT2R水平通过异源三聚体G蛋白Gα12/13偶联信号激活下游信号,诱导Yap活性,从而促进肝脏的修复和再生过程。相反,AT2R缺陷会减弱肝脏再生,同时增加对对乙酰氨基酚诱导的肝损伤的易感性。AT2R激动剂的给药显著增强受损肝组织的修复和再生能力。我们的研究结果表明,AT2R作为Hippo通路的上游调节因子,是治疗肝损伤的潜在靶点。

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
AT2R是否在急性肝损伤后的修复和再生中发挥作用,以及其与Hippo-Yap通路的潜在相互作用是什么?
核心机制
IL-6/STAT3轴通过STAT3结合AT2R启动子区域转录上调AT2R,AT2R通过Gα12/13-RhoA信号抑制Hippo通路,导致Yap去磷酸化并入核,进而促进肝细胞增殖和肝再生。
主要证据
在部分肝切除和APAP诱导的肝损伤模型中,AT2R敲除小鼠表现出肝再生受损和损伤加重,而C21处理促进肝生长和再生;Yap肝特异性敲除阻断了C21的促生长作用;Co-IP显示AT2R与Gα13相互作用,Rhosin和RhoA-T19N阻断AT2R介导的Yap去磷酸化。
研究意义
AT2R可能是治疗肝损伤的潜在靶点,通过药理学调节AT2R-Hippo通路为增强肝修复和再生提供了新思路,但需谨慎考虑Yap驱动的肝肿大和致癌风险。

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

验证AT2R在肝损伤修复中的表达上调

确定AT2R是否在肝损伤修复期间表达变化。

在部分肝切除后1-7天检测肝组织中AT2R蛋白和mRNA表达,并检测APAP处理6小时后的AT2R mRNA水平。

2

验证IL-6/STAT3轴对AT2R的转录调控

探究IL-6/STAT3是否调控AT2R表达。

使用AML12细胞,进行IL-6处理、STAT3过表达、双荧光素酶报告基因实验检测AT2R启动子活性,并鉴定STAT3结合位点。

3

评估AT2R缺失对肝再生的影响

确定AT2R缺失是否影响肝再生。

对AT2R敲除小鼠和野生型进行部分肝切除,比较肝体重比、Ki-67和BrdU阳性细胞数。

4

评估AT2R缺失对肝损伤易感性的影响

评估AT2R缺失是否加剧APAP诱导的肝损伤。

对AT2R敲除和野生型小鼠给予APAP,检测血清ALT/AST、组织病理、TUNEL和死亡率。

5

验证AT2R对Hippo-Yap通路的调控

确定AT2R是否通过影响Hippo通路调节肝再生。

在肝损伤模型中检测p-LATS1、p-Yap水平、Yap靶基因表达及Yap核定位。

6

验证AT2R激动剂促进肝生长

确定AT2R激活是否能促进肝生长。

对10日龄小鼠给予C21处理10天,检测肝体重比、增殖标志物及Yap通路。

7

验证AT2R促肝生长依赖Yap

确定Yap是否是AT2R诱导肝生长所必需。

使用Yap肝特异性敲除小鼠,比较C21处理后的肝体重比、靶基因和增殖。

8

鉴定AT2R下游G蛋白和RhoA信号

确定AT2R如何通过G蛋白激活Yap。

通过Co-IP鉴定AT2R结合蛋白,使用shRNA敲低Gα13、Rhosin抑制Rho GTPase、表达RhoA-T19N,检测Yap磷酸化变化。

9

评估AT2R激动剂对肝损伤的治疗作用

确定AT2R激动剂能否促进肝损伤修复和再生。

在部分肝切除或APAP损伤后给予C21,检测肝体重比、血清ALT/AST、死亡率、组织病理。

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
抗p-Yap Ser127抗体Cell Signaling Technology4911S
抗Yap抗体ABclonalA21216
抗GAPDH抗体Cell Signaling Technology5174
抗LATS1抗体ABclonalA17992
抗p-LATS1抗体Cell Signaling Technology8654
抗Gα12抗体HuaBioER60741
抗Gα13抗体HuaBioHA721007
抗Gαi抗体NewEast Biosciences21006
抗Gs/olf抗体Santa Cruz BiotechnologySC-55545
抗AT2R抗体ABclonalA3654
抗AT1R抗体AbmartTD4910
抗Ki-67抗体Cell Signaling Technology12202
抗STAT3抗体Cell Signaling Technology4904
抗p-STAT3抗体Cell Signaling Technology9145
抗DYKDDDDK标签抗体Cell Signaling Technology14793
鬼笔环肽-iFluor 647试剂Abcamab176759
抗OctA探针抗体Santa Cruz Biotechnologysc-166355
DMEM培养基Procell TherapiesPM150210
DMEM/F12培养基Procell TherapiesCM-0602
胰蛋白酶Procell TherapiesPB180225
C21MedchemExpressHY-100113
RhosinMedchemExpressHY-12646
PD123319MedchemExpressHY-10259
胎牛血清Biological Industries04-001-1A
对乙酰氨基酚Macklin Biochemical Co. Ltd.A800441
异氟烷RWD Life Science文中未明确说明
青霉素-链霉素Beyotime Institute of Biotechnology文中未明确说明
ALT检测试剂盒文中未明确说明C009-2-1
AST检测试剂盒文中未明确说明C010-2-1
抗BrdU抗体Cell Signaling Technology5292
生物素化抗兔IgGZSBiOZB-5301
生物素化抗小鼠IgGZSBiOZB-2305
辣根过氧化物酶标记的亲和素Vector Laboratories文中未明确说明
DAB显色液Vector Laboratories文中未明确说明
ApoTag-过氧化物酶试剂盒MilliporeS7100
Alexa Fluor 488偶联抗兔IgGInvitrogenA21206
Alexa Fluor 647偶联抗小鼠IgGInvitrogenA31570
RNAeasy迷你试剂盒Qiagen文中未明确说明
TRIzol试剂Ambion文中未明确说明
HiScript II Q RT SuperMixVazyme Biotech文中未明确说明
ChamQ通用SYBR qPCR预混液Vazyme文中未明确说明
双荧光素酶报告基因检测系统Promega文中未明确说明
Discovery Studio 2.1Accelrys Software Inc.文中未明确说明
GraphPad Prism 8GraphPad Software Inc.文中未明确说明

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
AT2R表达检测
部分肝切除后AT2R表达时间变化;APAP处理后AT2R mRNA水平
阅读提示:Results 部分 Fig.1a, Supplemental Fig.S1d
AT2R转录调控
IL-6处理浓度和时间(20 ng/mL,24h);STAT3结合位点位置(E1,E2);双荧光素酶报告实验中的质粒和转染条件
阅读提示:Results 部分 Fig.1h-p, Materials and methods 中 Luciferase reporter assay
AT2R敲除小鼠肝再生实验
小鼠年龄(12周);部分肝切除手术细节;肝体重比测量时间点;Ki-67和BrdU染色方法及定量
阅读提示:Materials and methods 中 Two-thirds partial hepatectomy, Immunohistochemistry;Results 部分 Fig.2a-d
APAP肝损伤模型
APAP剂量(500 mg/kg);给药途径(腹腔注射);血清ALT/AST检测时间(6h);组织病理和TUNEL检测时间(6h,24h);死亡率观察
阅读提示:Materials and methods 中 ALT/AST kit assay, Immunohistochemistry and TUNEL staining;Results 部分 Fig.2e-k
Hippo-Yap通路检测
Western blot检测p-LATS1,p-Yap,总蛋白;Yap靶基因CTGF/CYR61的qPCR引物;Yap核定位免疫荧光方法
阅读提示:Results 部分 Fig.3a-i;Supplementary Table S1
C21处理实验
C21剂量(0.3 mg/kg);给药频率(每12小时);给药剂型(腹腔注射);处理时长(10天或术后1-7天);小鼠年龄(10日龄或12周龄)
阅读提示:Results 部分 Fig.4b, Fig.7a-e;Materials and methods 中 Animals
Yap依赖验证
Yapfl/+Alb-Cre+和Yapfl/+Alb-Cre-小鼠的基因型确认;C21处理方案;肝体重比、靶基因和增殖检测
阅读提示:Results 部分 Fig.5
下游信号机制
Co-IP实验的抗体和使用方法;shRNA敲低Gα13效率;Rhosin浓度(50 μM);RhoA-T19N过表达;C21浓度(10 μM)和时间(24h)
阅读提示:Materials and methods 中 Co-immunoprecipitation;Results 部分 Fig.6
C21治疗实验
APAP损伤后C21首次给药时间(1.5h后);后续给药频率;检测时间点(6h,24h);存活率分析
阅读提示:Results 部分 Fig.7e-h