发表时间:2026-03-15 10:06:46
一、Hippo通路的核心信号机制


图1. Hippo通路中的核心信号及Hippo-YAP过度活化在新月体肾小球肾炎发病机制中的作用(图A:Hippo通路整合多种上游信号以调控YAP/TAZ活性;图B:关于YAP过度激活如何将足细胞损伤与其与部分上皮细胞(PECs)的交叉对话联系起来并导致新月体肾小球肾炎的关键发现示意图)
在哺乳动物中,Hippo通路参与胚胎肾脏发育、肾纤维化过程以及足细胞稳态的维持。与位于肾小球外围鲍曼囊的静止壁层上皮细胞不同,足细胞位于肾小球毛细血管袢,持续承受生理性滤过机械力,因而更易在损伤时受到Hippo通路的调控。研究证实,足细胞上调控YAP/TAZ活性的整合素α3β1和αvβ5对维持其正常功能至关重要,表明由细胞黏附驱动的Hippo-YAP信号激活参与足细胞损伤。此外,在糖尿病肾病中,足细胞YAP磷酸化通过降低转录因子WT1及其调控蛋白(如nephrin、podocalyxin)的表达参与发病;而肾小管上皮细胞YAP激活则参与间质纤维化。
Turinsky等学者通过一系列体内外实验,首次揭示了足细胞特异性Hippo-YAP通路过度激活在cGN发病中的关键作用,其核心研究结果如下:
研究团队首先利用肾毒性血清(NTS)诱导的小鼠肾炎模型(经典实验性cGN模型,广泛用于探索cGN的免疫发病机制),证实了cGN中足细胞特异性YAP激活:与对照组相比,NTS处理后的小鼠足细胞中核定位YAP表达显著增加,其下游靶基因(如CCN1、CCN2)的表达水平也明显上调。时间序列分析显示,这些基因表达变化早于新月体病变的出现,提示足细胞Hippo-YAP信号过度激活可能参与新月体形成的起始过程。
为明确足细胞YAP激活与cGN发病的因果关系,研究者构建了足细胞特异性YAP持续激活的小鼠模型(P-YAP5SA小鼠)——通过突变足细胞中YAP的所有磷酸化位点,使YAP持续滞留于细胞核内并保持活性。令人意外的是,未接受NTS处理的P-YAP5SA小鼠随时间推移出现快速进展的肾脏表型,其特征与人类cGN高度相似:①蛋白尿进行性加重;②因肾功能快速丧失导致累积死亡;③肾小球内大量细胞性新月体形成及炎症细胞浸润。
由于P-YAP5SA小鼠病情进展迅速,难以捕捉精确的病理生理变化,研究者进一步构建了诱导型足细胞YAP激活小鼠模型(Pi-YAP5SA小鼠),其表型严重程度与足细胞YAP激活程度相关,病情相对缓和。利用该模型,研究团队发现了两个时间依赖性病理事件:早期毛细血管外细胞肥大和晚期细胞增生。深入机制研究表明:①足细胞肥大及细胞自主性丢失是YAP过度激活后的初始应答;②活化PECs的增殖是足细胞特异性YAP过度激活引发的非细胞自主性应答,二者共同推动新月体形成。为解析上述病理过程的分子机制,研究者在条件永生化分化的人类足细胞中构建了诱导型YAP激活模型(YAP5SA足细胞),并结合RNA测序及生物信息学分析,发现YAP5SA足细胞在生物学及分子水平的多项改变可解释Pi-YAP5SA小鼠的病理表型:①发育程序重新激活导致细胞骨架与极性重构,对应Pi-YAP5SA小鼠足细胞足突融合损伤及细胞丢失;②肾小球基底膜(GBM)相关ECM基因(Col4a3、Col4a4、Lama4、Nid2等)表达上调,对应小鼠模型中GBM增厚现象。此外,研究证实磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B-雷帕霉素靶蛋白(PI3K/Akt/mTOR)通路激活是Hippo-YAP过度激活后的关键下游机制,介导足细胞损伤。
值得注意的是,模型中观察到的足细胞丢失后PECs非自主性增殖提示二者存在交叉对话。进一步研究发现,分泌型分子CCN2和肝素结合表皮生长因子样生长因子(HB-EGF)可能是介导这一交叉对话的关键分子,上述“干实验”结果均通过YAP5SA足细胞及Pi-YAP5SA小鼠模型的“湿实验”得到验证。
为明确研究结果的临床转化价值,研究者检测了cGN患者(包括抗GBM病、狼疮性肾炎及ANCA相关血管炎)的肾组织样本,发现这些患者足细胞中YAP及其下游靶基因CCN2的表达水平显著高于非新月体性肾小球肾炎患者,与实验动物模型的结果一致,证实Hippo-YAP通路过度激活在人类cGN中普遍存在。
有趣的是,在同一期Science Translational Medicine中,He等学者发表的同期研究也证实,足细胞特异性YAP/TAZ过度激活及其上游LATS1/2缺陷,可促进塌陷性肾小球病(以足细胞损伤和PECs增殖为特征)及ANCA相关血管炎的发病,进一步支持了Hippo-YAP通路在cGN中的关键作用。
cGN作为最严重的肾小球疾病类型,预后极差,尽管采用积极的非特异性免疫抑制治疗,多数患者仍难以避免进展至终末期肾病。其根本原因在于对发病机制的理解不足,导致缺乏针对性的治疗手段。Turinsky等与He等学者的研究共同揭示了Hippo通路介导的足细胞损伤通过与PECs交叉对话,最终导致cGN新月体病变的新型发病机制(图1B),不仅拓展了我们对Hippo-YAP信号在足细胞功能调控中作用的认识,更为cGN的治疗提供了全新的潜在靶点。
尤为重要的是,Hippo通路过度激活在所有类型cGN中均存在,提示其可能是cGN发病的共同下游效应机制。这意味着,针对Hippo通路的靶向治疗有望突破现有治疗依赖病因分类的局限,像补体抑制治疗一样,为不同病因的cGN患者提供统一的治疗策略。未来,亟需开展针对Hippo通路的药理学抑制临床前研究,例如小分子药物维替泊芬(verteporfin)通过抑制YAP-TEAD相互作用发挥作用的有效性验证,以明确其转化应用价值。
同时,该研究也提出了多个值得进一步探索的科学问题:①静息状态的PECs在cGN中虽未显示YAP/TAZ过度激活(可能与远离免疫损伤中心有关),但在其增殖活化过程中,是否存在Hippo通路过度激活以进一步加重新月体病变?②除了介导足细胞损伤的PI3K/Akt/mTOR通路及介导足细胞-PECs交叉对话的CCN2、HB-EGF外,YAP过度激活后是否存在其他未知通路参与cGN的关键病理过程?③研究者在YAP5SA足细胞中观察到补体级联反应激活,而此前研究表明Hippo通路可受补体受体C3ar1(参与足细胞损伤)等GPCRs调控,因此补体激活是否作为cGN的另一下游效应机制,与YAP/TAZ过度激活相互作用参与疾病发病?这些问题的解答将为cGN的机制研究与治疗策略优化提供更深入的理论支持。
来源:Front Immunol. 2025 Sep 11:16:1672128. doi: 10.3389/fimmu.2025.1672128. eCollection 2025.