高葡萄糖激活 YAP 信號以促進血管炎癥
高糖誘導的內皮功能障礙是糖尿病相關血管并發癥發生的關鍵起始因素，這反過來又導致糖尿病患者的預期壽命縮短、住院率、發病率和死亡率高。
糖尿病內皮的特征在于粘附分子和促炎細胞因子的表達增加，從而導致有利于動脈粥樣硬化發展的促血栓形成和促炎狀態。最近基于基因缺失的研究證明了 YAP（Yes 相關蛋白）和 TAZ（具有 PDZ 結合基序的轉錄共激活因子）在調節內皮活化和血管炎癥中的意義。YAP 和 TAZ 是 Hippo 通路的轉錄調節因子和主要下游介質，調控細胞增殖、存活和分化，從而控制器官發育和組織再生。
YAP/TAZ 信號傳導涉及血管機械轉導和穩態的調節，并參與響應大動脈剪切應力變化而發生的早期結構和炎癥事件。研究表明，YAP/TAZ 失活可在層流環境中防止內皮炎癥。此外，湍流已被證明可激活 YAP/TAZ 并促進以小鼠頸動脈內皮細胞功能障礙和炎癥增加為特征的動脈粥樣硬化表型。研究已表明 YAP 有利于糖尿病患者的癌癥發病率和進展，并且在糖尿病相關腎損傷中發揮重要作用。然而，尚不清楚 YAP/TAZ 信號是否也與糖尿病相關的血管并發癥有關。
法國賽諾菲企業心血管研究部、分子組織病理學和生物成像轉化科學部通過目前的研究，調查了 YAP/TAZ 信號在糖尿病環境中對內皮細胞活化和血管炎癥的重要性。文章名為《Meloni M. High Glucose Activates YAP Signaling to Promote Vascular Inflammation. Front Physiol》。通過體外和體內實驗，證明了 YAP 信號在糖尿病血管系統中被激活，并在調節高葡萄糖誘導的內皮炎癥和單核細胞附著中發揮作用。
高葡萄糖誘導內皮細胞中的 YAP 活化
使用兩種內皮細胞模型 HUVECs 和 TeloHAECs （永生化人主動脈內皮細胞）進行一系列體外實驗，以研究高葡萄糖培養條件對 YAP 信號傳導的影響。如圖1 A，與正常葡萄糖相比，暴露于高葡萄糖的 HUVECs 中的 YAP 磷酸化降低。相比之下，總 YAP、TAZ磷酸化 和總 TAZ 無差異。此外，Western blot 和 qRT-PCR 分析表明，CTGF 和 CYR61（YAP/TAZ/TEAD 的兩個轉錄靶基因）在高糖條件下表達均增加。
因此，用 TEAD-熒光素酶報告基因轉導的 TeloHAECs 中的高葡萄糖會增加信號反應。這些結果表明，高葡萄糖激活內皮細胞中 YAP 而不是 TAZ 。HUVECs 中磷酸化-YAP（p-YAP；S127）和總 YAP 、磷酸化-TAZ（p-TAZ；S89）和總 TAZ 、CTGF 和 CYR61的代表性蛋白質表達印跡和條形圖在不同濃度葡萄糖的靜態條件下培養 24 h。
YAP 參與高葡萄糖誘導的內皮激活
已知 VCAM-1 表達被監測為對 YAP/TAZ 缺失高度敏感的內皮激活標志物，并且選擇 CTGF 作為 TEAD 活性的下游信號。通過蛋白質印跡評估和流式細胞術，高糖誘導了 VCAM-1 和 ICAM-1 的表達。
siRNA 介導的 YAP/TAZ 缺失阻止了高葡萄糖暴露下 VCAM-1和 CTGF表達的增加。因此，作為 YAP/TEAD 激活級聯的阻斷劑，K-975 減弱了葡萄糖介導的 VCAM-1 和 ICAM-1 表達和細胞表面表達的改變。這些發現表明 YAP/TAZ 信號在高糖誘導的內皮激活中起關鍵作用。
高糖和剪切應力對內皮細胞 YAP 活化的影響
由于血管機械轉導被證明可以激活 YAP/TAZ 信號，實驗接下來評估了與層流條件相比，高葡萄糖對暴露于振蕩流的 HUVECs 中 YAP 磷酸化的影響。盡管總 YAP、磷酸化 TAZ 和總 TAZ 的表達在層流或振蕩流下均未因高葡萄糖而改變，但在層流和高葡萄糖暴露下磷酸化 YAP 顯著下降。振蕩流條件降低了 YAP 磷酸化，但高糖附加效應不顯著。
VCAM-1 的表達與正常葡萄糖條件相比，在層流下因高葡萄糖而增加。類似地，VCAM-1 表達在振蕩流條件下增加，但高糖與振蕩流條件相結合并沒有對 VCAM-1 表達產生額外影響。有趣的是，CYR61 的表達也觀察到了類似的反應。
隨后，與正常葡萄糖條件相比，層流下的高葡萄糖增加了單核細胞-內皮細胞的粘附率。相反，K-975 減弱了葡萄糖誘導的 THP1 單核細胞對 HUVECs 的粘附。與層流暴露相比，經受振蕩流的 HUVECs 的單核細胞粘附率顯著增加。然而，當細胞在高葡萄糖條件下培養時，沒有觀察到額外的影響。
糖尿病誘導小鼠血管壁中的 YAP 激活
接下來，實驗旨在評估高葡萄糖和剪切應力對 2 型糖尿病小鼠血管系統中 YAP 的影響。首先，與db/ + 小鼠（255 ± 22 mg/ dL）相比，db/db小鼠（658 ± 115 mg/dL）的高血糖水平在組織收集前得到確認。然后對db/db（純合子）和db/ + （雜合子）小鼠的頸動脈管壁進行分析。
如圖4 A、C，與db/ + 小鼠相比，在db/db小鼠的對照頸動脈中觀察到內膜-中膜厚度增加。在db/ + 小鼠的血管壁中檢測到磷酸化 YAP，在db/db小鼠中顯著降低。未觀察到總 YAP 表達的差異，從而導致糖尿病小鼠血管壁中磷酸化/總 YAP 比率和 YAP 活化降低。免疫組織化學分析顯示，糖尿病小鼠頸動脈血管壁中 VCAM-1 的表達增加。最后，除了 VCAM-1 表達外，所有其他參數在有鑄型與無鑄型頸動脈中均無差異，并且在糖尿病和非糖尿病小鼠之間的鑄型頸動脈中沒有觀察到差異。
總之，該實驗首次證明 YAP 可以由高葡萄糖和內皮細胞中的擾動剪切應力激活，并且 YAP 的抑制減弱了高葡萄糖促進的細胞活化和單核細胞附著。盡管 YAP 抑制在體內的轉化仍有待測試，但這些發現首次證明，在暴露于層流的血管區域中，高血糖可能會促進像在暴露于振蕩流的血管區域中發生的動脈粥樣硬化表型，并且 YAP 抑制可能是改善與糖尿病相關的血管并發癥的潛在治療機會。
參考文獻：Ortillon J, Le Bail JC, Villard E, Léger B, Poirier B, Girardot C, Beeske S, Ledein L, Blanchard V, Brieu P, Naimi S, Janiak P, Guillot E, Meloni M. High Glucose Activates YAP Signaling to Promote Vascular Inflammation. Front Physiol. 2021 Jun 4;12:665994. doi: 10.3389/fphys.2021.665994. PMID: 34149446; PMCID: PMC8213390.
文章來源：http://www.naturethink.com/?news/191.html
糖尿病內皮的特征在于粘附分子和促炎細胞因子的表達增加，從而導致有利于動脈粥樣硬化發展的促血栓形成和促炎狀態。最近基于基因缺失的研究證明了 YAP（Yes 相關蛋白）和 TAZ（具有 PDZ 結合基序的轉錄共激活因子）在調節內皮活化和血管炎癥中的意義。YAP 和 TAZ 是 Hippo 通路的轉錄調節因子和主要下游介質，調控細胞增殖、存活和分化，從而控制器官發育和組織再生。
YAP/TAZ 信號傳導涉及血管機械轉導和穩態的調節，并參與響應大動脈剪切應力變化而發生的早期結構和炎癥事件。研究表明，YAP/TAZ 失活可在層流環境中防止內皮炎癥。此外，湍流已被證明可激活 YAP/TAZ 并促進以小鼠頸動脈內皮細胞功能障礙和炎癥增加為特征的動脈粥樣硬化表型。研究已表明 YAP 有利于糖尿病患者的癌癥發病率和進展，并且在糖尿病相關腎損傷中發揮重要作用。然而，尚不清楚 YAP/TAZ 信號是否也與糖尿病相關的血管并發癥有關。
法國賽諾菲企業心血管研究部、分子組織病理學和生物成像轉化科學部通過目前的研究，調查了 YAP/TAZ 信號在糖尿病環境中對內皮細胞活化和血管炎癥的重要性。文章名為《Meloni M. High Glucose Activates YAP Signaling to Promote Vascular Inflammation. Front Physiol》。通過體外和體內實驗，證明了 YAP 信號在糖尿病血管系統中被激活，并在調節高葡萄糖誘導的內皮炎癥和單核細胞附著中發揮作用。
高葡萄糖誘導內皮細胞中的 YAP 活化
使用兩種內皮細胞模型 HUVECs 和 TeloHAECs （永生化人主動脈內皮細胞）進行一系列體外實驗，以研究高葡萄糖培養條件對 YAP 信號傳導的影響。如圖1 A，與正常葡萄糖相比，暴露于高葡萄糖的 HUVECs 中的 YAP 磷酸化降低。相比之下，總 YAP、TAZ磷酸化 和總 TAZ 無差異。此外，Western blot 和 qRT-PCR 分析表明，CTGF 和 CYR61（YAP/TAZ/TEAD 的兩個轉錄靶基因）在高糖條件下表達均增加。
因此，用 TEAD-熒光素酶報告基因轉導的 TeloHAECs 中的高葡萄糖會增加信號反應。這些結果表明，高葡萄糖激活內皮細胞中 YAP 而不是 TAZ 。HUVECs 中磷酸化-YAP（p-YAP；S127）和總 YAP 、磷酸化-TAZ（p-TAZ；S89）和總 TAZ 、CTGF 和 CYR61的代表性蛋白質表達印跡和條形圖在不同濃度葡萄糖的靜態條件下培養 24 h。
YAP 參與高葡萄糖誘導的內皮激活
已知 VCAM-1 表達被監測為對 YAP/TAZ 缺失高度敏感的內皮激活標志物，并且選擇 CTGF 作為 TEAD 活性的下游信號。通過蛋白質印跡評估和流式細胞術，高糖誘導了 VCAM-1 和 ICAM-1 的表達。
siRNA 介導的 YAP/TAZ 缺失阻止了高葡萄糖暴露下 VCAM-1和 CTGF表達的增加。因此，作為 YAP/TEAD 激活級聯的阻斷劑，K-975 減弱了葡萄糖介導的 VCAM-1 和 ICAM-1 表達和細胞表面表達的改變。這些發現表明 YAP/TAZ 信號在高糖誘導的內皮激活中起關鍵作用。
高糖和剪切應力對內皮細胞 YAP 活化的影響
由于血管機械轉導被證明可以激活 YAP/TAZ 信號，實驗接下來評估了與層流條件相比，高葡萄糖對暴露于振蕩流的 HUVECs 中 YAP 磷酸化的影響。盡管總 YAP、磷酸化 TAZ 和總 TAZ 的表達在層流或振蕩流下均未因高葡萄糖而改變，但在層流和高葡萄糖暴露下磷酸化 YAP 顯著下降。振蕩流條件降低了 YAP 磷酸化，但高糖附加效應不顯著。
VCAM-1 的表達與正常葡萄糖條件相比，在層流下因高葡萄糖而增加。類似地，VCAM-1 表達在振蕩流條件下增加，但高糖與振蕩流條件相結合并沒有對 VCAM-1 表達產生額外影響。有趣的是，CYR61 的表達也觀察到了類似的反應。
隨后，與正常葡萄糖條件相比，層流下的高葡萄糖增加了單核細胞-內皮細胞的粘附率。相反，K-975 減弱了葡萄糖誘導的 THP1 單核細胞對 HUVECs 的粘附。與層流暴露相比，經受振蕩流的 HUVECs 的單核細胞粘附率顯著增加。然而，當細胞在高葡萄糖條件下培養時，沒有觀察到額外的影響。
糖尿病誘導小鼠血管壁中的 YAP 激活
接下來，實驗旨在評估高葡萄糖和剪切應力對 2 型糖尿病小鼠血管系統中 YAP 的影響。首先，與db/ + 小鼠（255 ± 22 mg/ dL）相比，db/db小鼠（658 ± 115 mg/dL）的高血糖水平在組織收集前得到確認。然后對db/db（純合子）和db/ + （雜合子）小鼠的頸動脈管壁進行分析。
如圖4 A、C，與db/ + 小鼠相比，在db/db小鼠的對照頸動脈中觀察到內膜-中膜厚度增加。在db/ + 小鼠的血管壁中檢測到磷酸化 YAP，在db/db小鼠中顯著降低。未觀察到總 YAP 表達的差異，從而導致糖尿病小鼠血管壁中磷酸化/總 YAP 比率和 YAP 活化降低。免疫組織化學分析顯示，糖尿病小鼠頸動脈血管壁中 VCAM-1 的表達增加。最后，除了 VCAM-1 表達外，所有其他參數在有鑄型與無鑄型頸動脈中均無差異，并且在糖尿病和非糖尿病小鼠之間的鑄型頸動脈中沒有觀察到差異。
總之，該實驗首次證明 YAP 可以由高葡萄糖和內皮細胞中的擾動剪切應力激活，并且 YAP 的抑制減弱了高葡萄糖促進的細胞活化和單核細胞附著。盡管 YAP 抑制在體內的轉化仍有待測試，但這些發現首次證明，在暴露于層流的血管區域中，高血糖可能會促進像在暴露于振蕩流的血管區域中發生的動脈粥樣硬化表型，并且 YAP 抑制可能是改善與糖尿病相關的血管并發癥的潛在治療機會。
參考文獻：Ortillon J, Le Bail JC, Villard E, Léger B, Poirier B, Girardot C, Beeske S, Ledein L, Blanchard V, Brieu P, Naimi S, Janiak P, Guillot E, Meloni M. High Glucose Activates YAP Signaling to Promote Vascular Inflammation. Front Physiol. 2021 Jun 4;12:665994. doi: 10.3389/fphys.2021.665994. PMID: 34149446; PMCID: PMC8213390.
文章來源：http://www.naturethink.com/?news/191.html
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