TGF-β和HIPPO信号通路在不同的肝脏环境中相互作用

【字体: 时间:2024年08月01日 来源:AAAS

编辑推荐:

  肝脏在维持健康和疾病的全身稳态中起着至关重要的作用,参与与其他器官的重要交流。多种信号通路的协调是促进器官间交流的必要条件。在这些途径中,转化生长因子-β (TGF-β)和HIPPO信号通路作为肿瘤抑制因子发挥关键作用,对肝脏发育、大小和组织再生发挥关键控制作用。在正常的肝脏环境中,这些途径通过各种分子机制表现出显著的串扰。这种相互作用在肝微环境中是上下文依赖的,调节着从发育到成年的各种细胞过程。这些通路调控的中断及其相互作用会导致肝脏疾病的发生。本综述深入研究了TGF-β和HIPPO的典型通路之间复杂的相互作用,探讨了它们在肝脏发育和各种病理如纤维化、肝硬化和肿瘤发生中的作用。特别关注它们对上皮到间质转化过程的影响,这是与肝伤口愈合和癌症转移相关的关键因素。通过解决这些分子相互作用,本综述旨在深入了解影响肝脏生理和病理的潜在机制,为治疗干预提供潜在途径。

  

肝脏与其他器官交流的能力对于维持体内平衡至关重要,尤其是通过信号传导途径。在肝脏再生过程中,与大脑、胰腺、肠道和心脏等器官的交流是至关重要的,这是由激素、细胞因子和生长因子等化学信使介导的。在这些信号中,TGF-β和HIPPO通路是至关重要的,它们作为肿瘤抑制因子并调节肝脏的发育和再生。这篇综述的重点是这些途径在维持肝脏稳态、促进再生和促进肝炎、纤维化、肝硬化和癌症等疾病中的相互作用。

健康和疾病中的肝脏生理学和肝脏环境

肝脏具有多种重要功能,包括营养代谢、脂肪消化所需的胆汁生成、血液解毒、血浆蛋白合成、凝血调节和免疫反应。这些功能是由各种信号通路的相互作用调节的。TGF-β和HIPPO通路因其在肿瘤抑制和肝脏调节中的作用而特别相关。这篇综述深入探讨了这些途径之间的具体相互作用及其对肝脏生理和病理的影响。

TGF-β和HIPPO信号通路

TGF-β通路对调节细胞生长、分化和免疫应答至关重要。它通过抑制细胞增殖和诱导细胞凋亡发挥抑瘤作用。HIPPO通路通过其核心组分MST1/2、LATS1/2以及下游效应物YAP和TAZ,通过调控细胞增殖和凋亡来控制器官大小。在肝脏中,这些途径通过各种分子机制相互作用,促进肝脏发育、大小和再生的调节。

  1. TGF-β通路:TGF-β是一种细胞因子,在调节细胞增殖、分化、凋亡等过程中起关键作用。在肝脏中,TGF-β信号通过调节炎症和纤维化参与维持肝脏稳态和对损伤的反应。

  2. HIPPO通路:HIPPO通路是一个激酶级联,通过控制细胞增殖和凋亡来调节器官大小。它包括几个核心成分,包括MST1/2(哺乳动物ste20样蛋白激酶1/2)和LATS1/2(大肿瘤抑制激酶1/2),最终调节转录共激活因子YAP (yes相关蛋白)和TAZ(具有pdz结合基序的转录共激活因子)的活性。

TGF-β和HIPPO通路在肝脏再生中的相互作用

在肝脏再生中,TGF-β和HIPPO通路表现出显著的串扰。TGF-β通路可以抑制HIPPO通路的关键组分YAP/TAZ活性,从而调节细胞增殖和凋亡。这种相互作用对于损伤后肝功能的恢复至关重要。这些途径的相互作用确保了平衡的再生反应,防止可能导致肿瘤发生的过度细胞增殖。

  1. 再生反应:肝损伤后,TGF-β信号最初促进炎症反应,随后有助于炎症的消退。同时,HIPPO通路限制过度的细胞增殖以维持组织稳态。这些途径之间的平衡对于有效的肝脏再生至关重要。

在肝脏疾病中的作用

TGF-β和HIPPO通路调节的中断有助于肝脏疾病。在纤维化中,TGF-β通路促进肝星状细胞的活化,导致细胞外基质沉积和瘢痕形成。HIPPO通路的失调可导致不受控制的细胞增殖,从而导致肝硬化和肝癌。了解这些途径之间的分子相互作用有助于深入了解肝脏疾病进展的机制和潜在的治疗靶点。

  1. 纤维化:慢性肝损伤触发持续的TGF-β信号,导致肝星状细胞活化和过量的细胞外基质产生。这个过程导致纤维化,其特征是疤痕组织的积累,破坏肝功能。

  2. 肝癌:HIPPO通路的失调,特别是YAP/TAZ的过度激活,与肝癌的发展有关。不受控制的YAP/TAZ活性促进细胞增殖和存活,促进肿瘤的生长和进展。

上皮-间质转化(EMT)

上皮-间质转化(epithelial-to-mesenchymal transition, EMT)过程是肝脏伤口愈合和肿瘤转移的关键过程。TGF-β是一种有效的EMT诱导剂,促进细胞迁移和侵袭。HIPPO通路可以通过调节YAP/TAZ活性来调节EMT。这些途径之间的相互作用影响EMT动力学,影响肝脏再生和疾病进展。

  1. EMT在肝脏再生中的作用:在肝脏再生过程中,TGF-β诱导的EMT促进肝祖细胞的迁移和增殖,有助于组织修复。然而,过度或长时间的EMT可导致纤维化和损害肝功能。

  2. 肿瘤中的EMT:在肝癌中,TGF-β驱动的EMT通过使癌细胞获得侵袭性来促进肿瘤转移。HIPPO通路对YAP/TAZ活性的调节可以抑制或促进EMT,这取决于细胞环境。

结论

TGF-β和HIPPO信号通路是肝脏生理的组成部分,影响肝脏发育、再生和疾病。它们复杂的相互作用调节着从发育到成年的各种细胞过程,它们的失调导致肝脏病变。了解这些分子相互作用为治疗干预提供了潜在的途径,旨在恢复肝功能和预防疾病进展。这篇综述为TGF-β和HIPPO通路在维持肝脏健康中的作用及其在肝脏疾病中的意义提供了全面的见解。

通过研究这些通路在肝脏再生和疾病中的作用,研究人员可以确定新的治疗靶点来调节它们的活性。例如,靶向TGF-β信号传导可能有助于减少纤维化,而调节HIPPO通路可以防止肝癌细胞不受控制的增殖。未来的研究应集中于阐明TGF-β和HIPPO通路相互作用的详细机制及其对肝脏健康和疾病管理的意义。


相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号