YAP/TAZ 在瘢痕疙瘩发生机制中的作用及信号调节

YAP/TAZ are the key molecules in Hippo signaling pathway and involved in controlling the organ size and promoting the development and progress of proliferative diseases such as tumor through inducing cell growth and inhibiting cell apoptosis. Keloid is characterized by persistent proliferation of fibroblasts with producing excessive extracellular matrix, and shares the similar biological behavior with “skin tumor”. We hypothesize that YAP/TAZ play an important role in the pathogenesis of keloid through activating fibroblast due to the accumulation of YAP/TAZ in the cell nucleus. In current application, we propose to analyze the expression of YAP/TAZ in keloid tissue using immunologic and molecular technique. We will further to determine the effect of YAP/TAZ on the growth, migration and apoptosis of fibroblasts and examine the possible cross-taking and regulating mechanism between YAP/TAZ with TGF-β signaling in fibroblasts. Finally, the therapeutically effect of YAP/TAZ inhibition through either in vivo siRNA interference or protein inhibitor verteporfin on the keloid in xenograft model will be evaluated. The study will advance our current understanding of keloid pathogenesis and has potential clinical significance in searching novel strategies for treating keloid.

YAP/TAZ是Hippo信号通路中的关键分子，通过诱导细胞的增殖和抑制细胞的凋亡参与调控器官大小及促进肿瘤等增生性疾病的发生与发展。疤痕疙瘩是以持续活化增生的成纤维细胞产生大量细胞外基质为特征，其生物学行为类似于皮肤“肿瘤”，因而我们推测YAP/TAZ通过在成纤维细胞核内积聚促进细胞的活化增殖，参与疤痕疙瘩的发病机制。为证实这一设想，本申请拟应用免疫学及分子生物学方法分析疤痕疙瘩组织中YAP/TAZ的表达，进一步实验确定YAP/TAZ调节成纤维细胞增生、迁移及凋亡的效应及其在成纤维细胞增生中与TGF-β信号的相互对话和调节机制，最后利用裸鼠瘢痕疙瘩移植模型评价体内注射YAP/TAZ siRNA或蛋白抑制剂维替泊芬等抑制YAP/TAZ对疤痕疙瘩的治疗效应。研究结果对于瘢痕疙瘩发生机制的深入理解及探寻瘢痕疙瘩的新型治疗方法具有重要的临床意义。

瘢痕疙瘩是一种良性的纤维组织增生性疾病，其发生与遗传体质和皮肤损伤有关。成纤维细胞的异常增生及大量细胞外基质在真皮组织内积聚构成瘢痕疙瘩的主要病理特征。探讨成纤维细胞活化的机制有助于了解瘢痕疙瘩的发病机制。YAP/TAZ是Hippo信号通路中的关键分子，通过调节细胞增生与凋亡参与多种增生性疾病的发生发展。本课题对YAP/TAZ在瘢痕疙瘩成纤维细胞增生与活化中的作用进行了探讨。免疫组化显示瘢痕疙瘩组织真皮成纤维细胞YAP/TAZ的核染色阳性率较正常皮肤明显增加。与正常人成纤维细胞相比，初代培养瘢痕疙瘩成纤维细胞具有较高的YAP/TAZ mRNA和蛋白质表达。靶向敲除内源性YAP或TAZ及YAP/TAZ抑制剂维替泊芬处理成纤维细胞可显著抑制细胞增殖、降低细胞迁移及诱导细胞凋亡。因而本研究表明YAP/TAZ可能参与了瘢痕疙瘩的发病机制，靶向抑制YAP/TAZ可改变成纤维细胞的生物学行为，有可能成为治疗瘢痕疙瘩的治疗手段。.利用蛋白质组学技术，比较正常皮肤成纤维细胞和瘢痕疙瘩成纤维细胞的蛋白质组分差异，发现瘢痕疙瘩成纤维细胞有136种上调蛋白组分和178种下调蛋白组分。进一步基因敲除瘢痕疙瘩成纤维细胞的YAP，蛋白组学分析YAP基因敲除前后蛋白组分的差异，发现基因敲除YAP后上调90种蛋白组分与下调127种蛋白蛋白。在蛋白质组学分析的基础上，我们发现小泛素样修饰分子(SUMOs)、Smad4蛋白与YAP蛋白表达密切相关，通过免疫组织化学和免疫印迹技术进一步验证了它们之间的相关性。结合已知SUMOs与Smad4参与瘢痕疙瘩的发病机制，因而蛋白质组学的结果为进一步探讨YAP/TAZ与其他分子及信号通路的相互作用提供了研究方向。