基质刚度介导YAP/TAZ信号调控对硬皮病成纤维细胞增殖活化的靶向基质效应研究

Fibrosis is one of the main features of scleroderma and the main cause of death. Previous studies have implicated that YAP and TAZ are prominently expressed in the scleroderma skin fibroblasts which varies with the matrix stiffness, suggesting that YAP/TAZ may regulate the proliferation and activation of scleroderma fibroblasts depending on the matrix mechanical landscape. Here, from the cell and animal, we will investigate whether silencing and overexpression of YAP/TAZ gene play important roles in extracellular matrix (ECM) stiffness-dependent fibroblast proliferation and activation in scleroderma; and will elucidate YAP/TAZ mediate their effects through interactions with TGF-β and Rho signaling pathway. Prompting intensive efforts to explore the molecular biology and cell mechanics mechanism of scleroderma fibroblasts, to design a reasonable multi-effect drugs targeting the matrix, and to provide new research ideas to elucidate new strategies for treating fibrosis.

病理性纤维化是硬皮病的主要特征之一，也是主要的致死原因。前期研究发现硬皮病人皮肤成纤维细胞YAP/TAZ的表达异常并伴随基质刚度而变化，提示YAP/TAZ可能依赖基质环境变化调控硬皮病成纤维细胞的增殖活化，故拟从细胞和动物水平探讨沉默和过表达YAP/TAZ基因对硬皮病成纤维细胞生物学功能变化以及细胞外基质刚度对其表达的影响；并阐明TGF-β和Rho等促纤维化细胞信号通路在其中发挥的作用。研究从分子生物学和细胞力学两条线索探讨硬皮病成纤维细胞增殖分化的分子机制及基质微环境对其产生的影响，为设计合理的多效靶向基质药物及寻找有效的抗纤维化靶点提供了新的研究思路。

系统性硬化症（SSc）是一组以皮肤和内脏纤维化为常见表现的自身免疫性疾病，并可波及内脏组织和心肺肾血管神经等多器官，其病因不明，发病机制复杂。其中肺组织纤维化是其常见死因，本研究发现Yes相关蛋白（YAP）/PDZ结合基序的转录共刺激因子（TAZ）与硬皮病的纤维化反应相关。为明确YAP/TAZ在SSc发病机制中的作用。本研究共招募16名轻度和重度SSc患者，采用酶联免疫吸附法和免疫组化分析检测SSc患者血清和皮肤组织中YAP和TAZ的表达，结果发现YAP和TAZ在轻、重度SSc患者的血清和皮肤组织中高度表达，尤其是在重度SSc患者。同时用博莱霉素成功诱导SSc小鼠模型，苏木精-伊红染色和Masson染色检测YAP/TAZ抑制对SSc小鼠皮肤和肺组织病理变化的影响，发现抑制YAP和TAZ可显著降低SSc小鼠皮肤组织的炎症和厚度，并抑制肺组织的炎症和纤维化。定量实时PCR和western blot数据显示，敲除YAP和TAZ可抑制SSc小鼠皮肤和肺组织中α-SMA mRNA和蛋白质的表达。综上所述，这项研究表明，敲除YAP/TAZ可减轻SSc小鼠纤维化的进展。因此，本研究表明YAP/TAZ可能是SSc治疗的潜在靶点，YAP/TAZ基因敲除可抑制SSc小鼠的炎症和细胞及周围基质的纤维化，从而缓解SSc的进展。因此，本研究表明YAP/TAZ可能是SSc治疗的潜在靶点。