YAP1分子对使用胚胎干细胞开发原肠胚至关重要

坦普尔大学 Lewis Katz 医学院的研究人员发现，Hippo 信号效应器 YAP1 是人类胚胎干细胞 (hESCs) 中节点信号传导的主要调节因子，该过程对人类发育至关重要。

“我们的研究结果可能具有广泛的意义，从了解人类发育过程到癌症进展，”卡茨医学院心血管科学和转化医学中心助理教授康奇·埃斯塔拉斯博士说。 Fox Chase 癌症中心癌症表观遗传学研究所成员。

YAP1 在发育中非常活跃，但在出生后其活性会降低。然而，在成年期，YAP1 在许多类型的癌症中被重新激活，包括肝癌。

“我们的工作重点是了解 YAP 在发育过程中在正常干细胞环境中的作用。了解 YAP1 在这种情况下的工作方式将为我们提供必要的知识，以生成对抗 YAP1 驱动的癌症的新工具，”Estarás 说，

原肠胚是一种模仿称为原肠胚的早期发育结构的小细胞聚集体。原肠胚由三层组成：外胚层、中胚层和内胚层。这些层包含人体所有器官的创始细胞，使原肠胚形成和原肠胚成为里程碑式的发育阶段。这个过程中的错误会导致胚胎死亡或出生缺陷。

为了使胚胎在原肠胚形成过程中发育，适当剂量的 Nodal 蛋白是必不可少的。先前的研究表明 YAP1 在原肠胚形成中的作用，但需要更多信息。

在这项研究中，卡茨医学院和其他机构的 Estarás 和研究人员使用 hESC 在体外制造类原肠胚，并研究 YAP1 在原肠胚形成过程中的作用。他们使用 2D 微图案表面使 hESC 细胞分化为所谓的原肠胚结构中的中胚层、外胚层和内胚层细胞。

“伦理限制禁止对人类胚胎进行研究，因此使用体外产生的原肠胚重建胚胎发生使我们能够研究参与这一基本发育过程的分子途径，”Estarás 说。

分析得出了两个重要发现。首先，他们发现 YAP1 调节了原肠胚中三个胚层的正确分配，并且缺失 YAP1 的原肠胚具有减少的外胚层和扩大的中胚层和内胚层。

“外胚层是产生神经系统和身体外表面(如皮肤)的胚层，”埃斯塔拉斯说。“外胚层的正确形成对于胚胎的发育至关重要。”

其次，为了使胚胎在原肠胚形成过程中发育，正确剂量的 Nodal 蛋白是必不可少的。Estarás 及其同事发现，YAP1 对于决定在原肠胚中产生多少 Nodal 蛋白至关重要。

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