转录激活辅助因子YAP在角膜上皮去分化中的分子机制研究

When limbal epithelium was completely excised, corneal epithelial cells can dedifferentiate into limbal epithelial stem cells (LESCs). Activating the dedifferentiation repair of corneal epithelial cells will be a potential ideal method for the treatment of limbal stem cell deficiency (LSCD). However, the molecular mechanism of corneal epithelial cell dedifferentiation remains unclear. Our previous studies showed that the activation of transcriptional co-activator YAP enhanced the regeneration of wounded corneal epithelium, and YAP might also play a key role in the dedifferentiation of corneal epithelial cells through communicating with Wnt/beta-catenin signaling pathway. In this study, the key role of YAP in corneal epithelial cell dedifferentiation will be systematically studied by using YAP knock-out/knock-in animals, RNA-seq, ChIP-seq and in vitro induced high expression of YAP. The reciprocal interaction between YAP and Wnt/beta-catenin signaling pathway in corneal epithelial dedifferentiation will be further explored by Co-IP and PLA assay. This study will elucidate the molecular mechanism of corneal epithelial cell dedifferentiation, provide effective intervention for the process of corneal epithelial cell dedifferentiation, and find potential targets for the treatment of LSCD diseases by corneal epithelial cell dedifferentiation.

角膜缘上皮完全切除时，角膜上皮细胞可去分化为角膜缘上皮干细胞（LESCs）。激活角膜上皮细胞去分化修复是治疗角膜缘干细胞缺乏症（LSCD）的潜在理想方法。但是，角膜上皮细胞去分化的分子机制尚不清楚。我们前期的研究表明，转录激活辅助因子YAP的激活增强了角膜上皮的再生修复，而其在角膜上皮细胞去分化中可能通过与Wnt/β-catenin间的信号“交流”发挥关键作用。本研究拟以YAP为关键点，通过YAP敲除/敲入小鼠、RNA-seq、ChIP-seq、体外诱导表达YAP等方法系统研究YAP在角膜上皮去分化中的关键作用，并通过Co-IP、PLA等方法进一步探索YAP与Wnt/β-catenin间的相互作用在角膜上皮去分化中的调控作用。相关研究将阐明角膜上皮细胞去分化的具体分子机制，并为角膜上皮细胞去分化过程提供有效的干预手段，从而为角膜上皮细胞去分化治疗LSCD类疾病找到潜在的靶点。

角膜缘上皮干细胞（Limbal Epithelial Stem Cells， LESCs） 在维持角膜上皮稳态以及损伤后的再生修复中扮演着重要角色。 当角膜缘损伤时， LESCs 的缺失将导致角膜上皮结膜化、 角膜新生血管化以及角膜上皮下疤痕的形成， 这些都会严重影响角膜的透明性， 甚至导致失明。 这类由于 LESCs 缺失引起的疾病被称为角膜缘干细胞缺乏症（Limbal Stem Cell Deficiency, LSCD）。激活组织内源性修复是治疗组织甚至器官损伤的理想方法。 .我们的研究发现， 在角膜缘上皮完全切除的情况下， 刮除的LESCs能有效地恢复，从而维持角膜的正常功能。应用谱系追踪的方法，我们发现角膜上皮细胞可迁移回角膜缘区域并去分化为 激活型LESCs和休眠型LESCs。激活型LESCs参与维持角膜上皮的动态更新，在中央角膜损伤情况下参与角膜损伤修复。休眠型LESCs不参与维持角膜上皮的动态更新，但是在中央角膜损伤情况下参与角膜损伤修复。此外，我们的结果表明角膜上皮、结膜上皮对角膜缘的竞争以及这种竞争对角膜上皮命运的影响，并进一步阐明了角膜缘niche在角膜上皮去分化中发挥着至关重要的作用。而在角膜缘上皮刮除+碱损伤情况下，角膜上皮的持续性YAP-机械转导信号阻碍了角膜上皮去分化的发生。.相关的实验结果可能为激活角膜上皮细胞去分化治疗LSCD 类疾病提供理论基础。