細胞生長與增殖相關的Yap1基因介紹及其在癌癥治療等領域的應用
你是否曾好奇，為什么我們的器官會長到一定大小就停止生長？科學家們發(fā)現(xiàn)，這背后有一位神秘的"指揮家"——Yap1基因，它正在默默指揮著細胞的生長與增殖。
發(fā)現(xiàn)歷程：從果蠅到人類
Yap1基因的故事始于20世紀末，當時科學家們在果蠅身上研究Hippo信號通路時偶然發(fā)現(xiàn)了這個關鍵角色。這個信號通路被命名為"河馬"，不是因為它與這種笨重動物有關，而是因為當該通路發(fā)生突變時，細胞會不受控制地生長，導致器官變得異常巨大——就像河馬一樣！
隨后，研究人員鑒定并克隆了哺乳動物的對應基因YAP1。直到2005年，Yap1基因正式成為科學界的明星�？茖W家們發(fā)現(xiàn)，這個基因編碼的蛋白質在細胞核和細胞質之間來回穿梭，傳遞著重要的生長信號。
特殊貢獻：器官尺寸掌控者
Yap1通過促進細胞增殖和抑制細胞死亡，在器官大小的調控中發(fā)揮關鍵作用[1]。當Yap1處于激活狀態(tài)時，它會促進細胞增殖和抑制細胞死亡，從而讓組織生長；相反，當它被抑制時，細胞生長就會停止。這種精妙的平衡確保了我們的器官不會過度生長或發(fā)育不全。
更令人驚訝的是，Yap1還參與了組織再生過程。當組織受損時，Yap1會被激活，刺激細胞快速分裂來修復損傷。這一機制解釋了為什么有些動物（如蠑螈）能夠再生整個肢體，而人類卻只能有限度地再生組織。
圖1 哺乳動物細胞中Hippo通路YAP/TAZ的調控[3]
最新突破：從癌癥治療到器官再生
最近的研究讓Yap1基因再次成為焦點：
● 癌癥治療新靶點：Yap1是Hippo通路的末端效應器，是一種轉錄共激活劑和強效生長促進劑，已成為一種關鍵的癌基因[3]�？茖W家發(fā)現(xiàn)，在許多癌癥（如肝癌、肺癌、乳腺癌）中，Yap1異�；钴S，導致腫瘤不受控制地生長。目前正在研發(fā)針對Yap1的抑制劑，可能為癌癥治療開辟新途徑。
圖2 YAP/TAZ對癌癥細胞的促瘤作用[4]
● 再生醫(yī)學的希望：YAP/TAZ對細胞生物學行為具有雙重作用，細胞過度增殖和異常分化會導致癌癥和纖維化，而衰老或受損器官中細胞的正常增殖和分化有利于器官再生[5]。研究人員通過調控Yap1活性，成功在小鼠模型中促進了心臟和肝臟的再生。這為未來治療心臟病和肝病帶來了新希望。
● 類器官技術的核心：在實驗室培養(yǎng)類器官時，Yap1激活是讓細胞自組織成三維結構的關鍵步驟，Yap1對類器官的初步特化和長期維持是不可或缺的[6]。這項技術正在革新藥物測試和疾病研究。
未來展望：我們能夠控制生長嗎？
隨著對Yap1基因功能的深入研究，科學家正致力于探索多個前沿方向：是否可通過調控Yap1活性以增強組織再生能力？能否開發(fā)出高特異性靶向Yap1的癌癥治療策略？甚至有一天，我們能否精確調控器官的尺寸和形態(tài)？這一微小卻關鍵的基因正在逐步揭示生命體尺寸控制的深層機制，讓我們對自身發(fā)育與穩(wěn)態(tài)維持有了全新的認識。難以想象，一個分子竟具備如此廣泛而核心的生物學調控能力。Yap1基因的故事再次證明，在生命科學中，最小的玩家往往扮演著最重要的角色。
下次當你照鏡子時，不妨想想：你身體里的Yap1基因正在默默工作，確保每個器官都長得恰到好處！
參考文獻：
[1]Dong J, Feldmann G, Huang J, Wu S, Zhang N, Comerford SA, Gayyed MF, Anders RA, Maitra A, Pan D. Elucidation of a universal size-control mechanism in Drosophila and mammals. Cell. 2007 Sep 21;130(6):1120-33. doi: 10.1016/j.cell.2007.07.019. PMID: 17889654; PMCID: PMC2666353.
[2]Boopathy GTK, Hong W. Role of Hippo Pathway-YAP/TAZ Signaling in Angiogenesis. Front Cell Dev Biol. 2019 Apr 10;7:49. doi: 10.3389/fcell.2019.00049. PMID: 31024911; PMCID: PMC6468149.
[3]Andrade D, Mehta M, Griffith J, Panneerselvam J, Srivastava A, Kim TD, Janknecht R, Herman T, Ramesh R, Munshi A. YAP1 inhibition radiosensitizes triple negative breast cancer cells by targeting the DNA damage response and cell survival pathways. Oncotarget. 2017 Oct 20;8(58):98495-98508. doi: 10.18632/oncotarget.21913. PMID: 29228705; PMCID: PMC5716745.
[4]Baroja I, Kyriakidis NC, Halder G, Moya IM. Expected and unexpected effects after systemic inhibition of Hippo transcriptional output in cancer. Nat Commun. 2024 Mar 27;15(1):2700. doi: 10.1038/s41467-024-46531-1. PMID: 38538573; PMCID: PMC10973481.
[5]Wei Y, Hui VLZ, Chen Y, Han R, Han X, Guo Y. YAP/TAZ: Molecular pathway and disease therapy. MedComm (2020). 2023 Aug 9;4(4):e340. doi: 10.1002/mco2.340. PMID: 37576865; PMCID: PMC10412783.
[6]Xu Z, Xu X, Mi Y, Zhang Y, Hong Q, Yang B, Wang J. Identifying the Role of YAP in the Development of Rumen Epithelium Using 3D Organoid. Stem Cells Int. 2025 Jul 11;2025:5105796. doi: 10.1155/sci/5105796. PMID: 40689086; PMCID: PMC12274096.
Copyright(C) 1998-2026 生物器材網(wǎng) 電話：021-64166852;13621656896 E-mail：info@bio-equip.com