Yap经过心肌细胞中非典范Wnt疑号调治心净再生

哺乳动物心脏的再生本领非常有限，以是在受损后，心肌细胞丢失并难以规复。心脏成纤维细胞（cardiac fibroblast）对伤害举行应答，激活并分解为肌成纤维细胞（myofibroblasts）同时排泄胶原卵白等细胞外基质形成疤痕构造对伤害举行修复，防备心脏进一步破坏。但是，由肌成纤维细胞及胞外基质形成的疤痕构造并没有紧缩本领，而且疤痕构造无法消除，恒久导致心脏包袱增添，引起心脏布局重构，激发更多的心肌细胞丢失，终极导致心力弱竭。以是，相识成纤维细胞的激活及分解历程，制止疤痕构造的形成，对心脏构造再生有非常积极的作用。近期，德州心脏研究中间的James F. Martin传授团队在Circulation Research期刊颁发题为 Yap Promotes Noncanonical Wnt Signals from Cardiomyocytes for Heart Regeneration 的文章，展现了Yap在心脏再生中的紧张作用。据悉，本文第一作者为德州心脏研究中间的研究员刘仕杰，James F. Martin传授为通讯作者。

之前的研究发觉，在心肌细胞中敲除Hippo信号通路激活Yap后可以或许促进心脏再生【1-4】。该团队前期事情发觉Yap除了可以或许激活心肌细胞增殖外，同时也可以或许促进疤痕区血管天生和按捺心脏疤痕构造形成【2】。因为只在心肌细胞中敲除Hippo，表示了心肌细胞通过旁排泄信号来调治疤痕区血管和疤痕构造天生。

为此，作者通过ChIP-seq, nuclear-RNA-seq, 及ATAC-seq等本领查抄了心肌细胞中的Yap卑鄙基因5，发觉Wnt信号通路的基因在Yap高表达的心肌细胞中被激活，此中包罗Wntless(Wls)。Wls作为一个跨膜卵白，介导了全部Wnt信号卵白的加工及排泄6, 7。据此推测Yap大概通过Wls介导的Wnt信号参加了心肌细胞与成纤维细胞之间的交换，促进心脏再生。

Wls的敲除会导致心肌细胞中的Wnt信号通路无法排泄。为了研究Wls是怎样调治复活小鼠心脏再生，作者起首阐发了心脏单细胞测序数据，发觉非经典的Wnt信号卵白如Wnt5a, Wnt5b等在心脏中高表达， 同时发觉Wnt信号的受体分子在成纤维细胞中高表达，表示心肌细胞通过非经典的Wnt信号通路与成纤维细胞举行交换。Wnt信号分子可与其受体联合，对受体举行磷酸化从而激活卑鄙信号转导。进一步将Wls敲除小鼠的心肌细胞与非心肌细胞分散，作者发觉经典的Wnt信号受体LRP6的表达及磷酸化在非心肌细胞中没有明显改变，而非经典的Wnt信号受体ROR1的表达及磷酸化程度在非心肌细胞中降落，评释心肌细胞Wls敲除后，非心肌细胞吸收到的心肌细胞泉源的非经典Wnt信号低落了。

复活小鼠心脏在伤害后可以或许再生，本研究中采纳复活小鼠模子对Wls在心脏再生历程中的功效举行快速验证。起首利用了CRISPR/Cas9技能将Wls基因在复活小鼠心肌细胞中举行敲低（图1），同时对小鼠举行左前降支动脉结扎手术诱导心脏梗去世性伤害。4周后，利用心脏超声对心脏功效举行检测。效果表现与对比组相比，Wls敲低的小鼠心脏功效规复较差，评释其对复活小鼠心脏再生有紧张的促进作用。

图1. 通过CRISPR/Cas9技能在心肌细胞中敏捷敲除Wls基因

作者接下来用传统的Cre/LoxP体系构建了心肌特异性Wls敲除小鼠，进一步验证Wls在心脏再生中的紧张作用。通过RNA测序，发觉心肌细胞Wls敲除后，很多与心脏成纤维细胞激活及分解的基因在非心肌细胞中明显升高，同时对心脏构造学阐发发觉，成纤维细胞的增殖及胶原卵白的排泄也增多，肌成纤维细胞的数目也上升了。评释心肌细胞可以或许通过非经典的Wnt信号通路按捺心脏成纤维细胞的激活及分解（图2）。

图2. Yap通过Wls介导心肌细胞中的非经典Wnt信号通路调治心脏成纤维细胞的激活及分解

总的来说，本研究初次展现了Hippo信号通路与非经典的Wnt信号通路直接的联络，并证明白它们怎样调治心肌细胞与成纤维细胞的交换，从而影响心脏伤害后成纤维细胞的分解。对将来治疗心肌梗去世造成的心脏纤维化及疤痕形成有紧张的启发。

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