Hippo信号通路在糖尿病及并发症中的作用研究进展
高糖,磷酸化,抵抗,1Hippo信号通路,2Hippo信号通路与糖尿病,3Hippo信号通路与糖尿病并发症
朱兴文 鲁一兵Hippo信号通路参与维持细胞极性及器官的正常生长,调控细胞及器官的多种生物功能[1]。糖尿病患者存在β细胞分泌下降和胰岛素抵抗,长期的高血糖造成肾小管上皮细胞增殖异常、视网膜血管内皮细胞损伤、心肌细胞凋亡、下肢血管血流减少或闭塞等微血管和大血管并发症。目前的研究表明Hippo信号通路通过多种途径参与糖尿病以及糖尿病并发症的发生发展,现将Hippo信号通路在糖尿病中的研究进展做一综述。
1 Hippo信号通路
Justice等[2]于1995年首次报道Warts可以调控黑腹果蝇的细胞形态以及增殖,其后Harvey等[1]相继发现一条主要由Hippo激酶,Warts激酶以及下游转录调节因子Yorkie等组成的保守的Hippo-Yorkie激酶级联通路。在哺乳动物中,Hippo信号通路主要包括Ste-20样激酶(MST1/2),大肿瘤抑制因子(LATS1/2),以及Yes相关蛋白(YAP)和具有PDZ结合域的转录共活化因子(TAZ)等。其中YAP/TAZ是Hippo信号通路下游的关键分子,二者具有WW域、卷曲螺旋域、SH3结合域、TEAD转录因子结合域等共同的结构域并且功能上部分重叠。YAP/TAZ自身缺乏DNA结合域,需要与TEA结构域1-4(TEAD1-4)形成异二聚体,结合于远端增强子或近端启动子区域,从而调控靶基因的转录[3]。
Hippo通路激活状态下,上游调节因子Merlin等首先促进丝氨酸/苏氨酸激酶MST1/2发生磷酸化,进而激活下游LATS1/2,活化的 LATS1/2可使YAP/TAZ丝氨酸残基 (Ser89-TAZ;Ser127-YAP)磷酸化,磷酸化的YAP/TAZ与 14-3-3蛋白结合、滞留在细胞质中并最终降解,无法进入细胞核发挥转录调控作用。在细胞间连接减少、遭受机械张力以及可溶性因子等刺激的条件下,Hippo通路被抑制,下游效应分子YAP/TAZ被激活,表现为蛋白磷酸化水平降低、稳定性增加、核内聚集增多、YAP/TAZ调控的相关基因(如Ctgf等)的表达增多[4]。Hippo通路的激活与抑制,与细胞周期调节因子CycE、癌基因Myc,以及 Wnt,EGFR等信号通路相互作用,进而影响细胞生长、增殖、存活等[4,5]。
2 Hippo信号通路与糖尿病
糖尿病是以慢性高血糖为特征的代谢性疾病,其发病率逐年递增。据统计,2017年全球糖尿病患者约4.51亿,国际糖尿病联盟(IDF)预测至2045年,糖尿病患者数量将达6.93亿[6] ......
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