任 潔， 林文洋， 阮靈偉

(自然資源部第三海洋研究所自然資源部海洋生物遺傳資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建， 廈門 361005)

Hippo信號(hào)通路最早在果蠅中被發(fā)現(xiàn)，是一條進(jìn)化上較為保守的絲氨酸/蘇氨酸激酶級(jí)聯(lián)信號(hào)通路[1]。Hippo信號(hào)通路不僅參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖、凋亡、調(diào)控器官大小與組織再生，還在胚胎發(fā)育、腫瘤發(fā)生等生命過程中發(fā)揮著重要作用[2]。隨著研究的不斷深入，其在免疫系統(tǒng)，尤其是在天然免疫中的重要作用引起了廣泛關(guān)注。海洋無(wú)脊椎動(dòng)物是海洋農(nóng)業(yè)的重要組成部分，每年都能創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)蝦類、蟹類和貝類等海洋經(jīng)濟(jì)物種的需求與日俱增。但是，病害的頻發(fā)卻導(dǎo)致養(yǎng)殖業(yè)損失慘重。海洋無(wú)脊椎動(dòng)物中暫未發(fā)現(xiàn)完整的適應(yīng)性免疫，主要依靠天然免疫來抵御病原體的侵染。因此，研究海洋無(wú)脊椎動(dòng)物的天然免疫機(jī)制，特別是Hippo信號(hào)通路在天然免疫中的功能機(jī)制，將極大地拓展對(duì)海洋無(wú)脊椎動(dòng)物天然免疫的認(rèn)識(shí)，為完善和發(fā)展海洋無(wú)脊椎動(dòng)物病害防控提供理論基礎(chǔ)。本文主要綜述了無(wú)脊椎動(dòng)物特別是海洋無(wú)脊椎動(dòng)物Hippo信號(hào)通路在天然免疫中的研究進(jìn)展，將為深入開展海洋無(wú)脊椎動(dòng)物天然免疫的研究提供有益的參考。

1 經(jīng)典Hippo信號(hào)通路

1995年，Hippo信號(hào)通路的第1個(gè)成員Warts(Wts)從黑腹果蠅中被發(fā)現(xiàn)，并被證明其突變會(huì)引起眼睛和翅膀的過度生長(zhǎng)[3]。在此后的一系列研究中，又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了Hippo信號(hào)通路其它關(guān)鍵分子Hippo(Hpo)、Salvador(Sav)和MOB as tumor suppressor (Mats)，它們的突變同樣能引起果蠅眼睛和翅膀的過度生長(zhǎng)。之后Yorkie(Yki)基因的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步揭示了Hippo信號(hào)通路對(duì)組織生長(zhǎng)的調(diào)控機(jī)制[4]。

經(jīng)典的Hippo信號(hào)通路主要由Hpo 、Sav、Wts、Mats和Yki組成。Hpo能夠與其接頭蛋白Sav直接相互作用并使其磷酸化[5]，之后Hpo-Sav復(fù)合體通過磷酸化激活下游的Wts(它們也可通過磷酸化激活Wts的接頭蛋白Mats，進(jìn)而磷酸化并激活Wts[6])。活化的Wts能夠進(jìn)一步磷酸化下游的轉(zhuǎn)錄共激活因子Yki的S168，從而使其被胞質(zhì)內(nèi)的14-3-3蛋白所識(shí)別并滯留在胞質(zhì)內(nèi)[7]。當(dāng)Hippo信號(hào)通路未被激活時(shí)，未被磷酸化的Yki能夠進(jìn)入細(xì)胞核，結(jié)合并激活轉(zhuǎn)錄因子Sd(scalloped)，進(jìn)而誘導(dǎo)目的基因，例如細(xì)胞周期蛋白E(cyclin E，cyc E)、果蠅凋亡抑制劑1(drosophila inhibitor of apoptosis 1，DIAP1)等的表達(dá)[8, 9]。

在哺乳動(dòng)物中，該信號(hào)通路也被證實(shí)在序列和功能上存在高度保守性。研究表明，哺乳動(dòng)物Hippo信號(hào)通路同樣參與調(diào)控細(xì)胞增殖、細(xì)胞接觸抑制、控制器官大小和腫瘤發(fā)生等[10]。該信號(hào)通路在哺乳動(dòng)物中的同源基因包括：哺乳動(dòng)物ste20樣蛋白激酶1/2(mammalian ste20-like protein kinase 1/2，MST1/2，Hpo同源基因)、大腫瘤抑制因子1/2(large tumor suppressor 1/2，LATS1/2，Wts同源基因)、Salvador同系物1(salvador homolog 1，SAV1，也稱為WW45，Sav同源基因)、MOB 激酶激活劑(MOB kinase activator，MOB1，Mats同源基因)、Yes相關(guān)蛋白質(zhì)(Yes-associated protein，YAP)/ PDZ結(jié)合基序轉(zhuǎn)錄共激活因子(transcriptional co-activator with pdz-binding motif，TAZ)(均屬Yki同源基因)和含有TEA結(jié)構(gòu)域序列特異性的轉(zhuǎn)錄因子(TEA domain-containing sequence-specific transcription factors，TEAD，Sd同源基因)等。

與果蠅Hippo信號(hào)通路類似。在哺乳動(dòng)物中，MST1/2與其接頭蛋白SAV1形成的復(fù)合物磷酸化并激活LATS1/2和其接頭蛋白MOB1，形成了哺乳動(dòng)物Hippo信號(hào)通路的關(guān)鍵激酶級(jí)聯(lián)[11]。YAP/TAZ是哺乳動(dòng)物Hippo信號(hào)通路的關(guān)鍵下游蛋白質(zhì)，其與Yki高度同源。在人類中，LATS1/2 可以通過磷酸化YAP S127/TAZ S94來促進(jìn)YAP/TAZ被14-3-3識(shí)別。此外，LATS1/2還可以磷酸化YAP S381/TAZ S311位點(diǎn)，隨后募集酪蛋白激酶1(casein kinase 1，CK1)，啟動(dòng)YAP S384/TAZ S314位點(diǎn)的磷酸化，并最終導(dǎo)致YAP/TAZ被SCFβ-TRCP[Skp1-Cullin-F-box(Beta-transducin repeats-containing proteins)]介導(dǎo)的泛素化所降解[12, 13]。目前，在果蠅中并未發(fā)現(xiàn)Yki存在類似的泛素化降解的情況。與果蠅不同的是，在哺乳動(dòng)物中，YAP并不誘導(dǎo)cyc E的轉(zhuǎn)錄，而是誘導(dǎo)mir130α的轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞轉(zhuǎn)化、肝腫大、腫瘤形成和肝癌發(fā)生[14]。除此之外，YAP還能誘導(dǎo)細(xì)胞因子成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子1(fibroblast growth factor 1，F(xiàn)GF1)、腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(brain-derived neurotrophic factor，BDNF)和結(jié)締組織生長(zhǎng)因子(connective tissue growth factor，CTGF)等[10]的轉(zhuǎn)錄。

2 非經(jīng)典Hippo信號(hào)通路

非經(jīng)典的Hippo信號(hào)通路是指不依賴于Hpo核心激酶級(jí)聯(lián)調(diào)控Yki/YAP/TAZ活性的信號(hào)通路[15]。在此以無(wú)脊椎動(dòng)物果蠅為例，對(duì)非經(jīng)典的Hippo信號(hào)通路進(jìn)行介紹。非經(jīng)典Hippo信號(hào)通路主要包括以下4類[15]：其他細(xì)胞質(zhì)絲氨酸/蘇氨酸激酶對(duì)Yki的磷酸化調(diào)控、細(xì)胞核激酶對(duì)Yki的磷酸化調(diào)控、泛素化對(duì)Yki的調(diào)控和蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用對(duì)Yki的調(diào)控。

2.1 其他細(xì)胞質(zhì)絲氨酸/蘇氨酸激酶對(duì)Yki的磷酸化調(diào)控

目前，已有至少6種細(xì)胞質(zhì)絲氨酸/蘇氨酸激酶能夠?qū)ki/YAP/TAZ的磷酸化進(jìn)行調(diào)控。其中大部分是在哺乳動(dòng)物中被發(fā)現(xiàn)，例如NDR1和NDR2(核Dbf2相關(guān)激酶，nuclear Dbf2-related kinases，NDR)、MST4、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF)-β-激活激酶1(transforming growth factor (tgf)-β-activating kinase 1，TAK1)和腺苷5′-單磷酸(AMP)活化蛋白激酶(adenosine 5′-monophosphate (amp)-activated protein kinase，AMPK)等[15]。而在果蠅中，調(diào)控Yki磷酸化的胞質(zhì)絲氨酸/蘇氨酸激酶的研究則較少。例如，自噬激酶Atg1/ULK1(autophagy-related 1/unc-51-like kinase 1)能夠發(fā)揮與Hpo-Wts級(jí)聯(lián)反應(yīng)平行的作用，通過直接磷酸化Yki的2個(gè)Atg1/ULK1共有位點(diǎn)S74和S97，阻斷Yki與Sd的結(jié)合，從而限制Yki活性和組織生長(zhǎng)[16]。

2.2 細(xì)胞核激酶對(duì)Yki的磷酸化調(diào)控

盡管大多數(shù)與Yki活性調(diào)控有關(guān)的事件發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中，但仍然存在一些核激酶能夠?qū)?xì)胞核內(nèi)Yki的磷酸化進(jìn)行調(diào)控。例如，Cho等[17]研究發(fā)現(xiàn)，核激酶PRP4K是一種新的、保守的Hippo信號(hào)通路成員，它作用于Wts下游和Yki上游，可直接磷酸化Yki(S111和S250)并導(dǎo)致其不能入核，進(jìn)而減少Yki與Sd相互作用。此外，Cho 等[15, 18]還發(fā)現(xiàn)，CDK7(cyclin-dependent kinase 7)可在S169上磷酸化Yki，進(jìn)而抑制Yki的降解，從而達(dá)到穩(wěn)定Yki的作用。

2.3 泛素化對(duì)Yki的調(diào)控

2.4 蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用對(duì)Yki的調(diào)控

除了翻譯后修飾，Yki的亞細(xì)胞定位、穩(wěn)定性和活性還會(huì)由相互作用的蛋白質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)[15]。早期研究表明，Yki經(jīng)Wts磷酸化后與14-3-3結(jié)合或YAP/TAZ與血管動(dòng)蛋白(angiomotin，AMOT)結(jié)合均可促進(jìn)Hippo信號(hào)通路效應(yīng)因子的細(xì)胞質(zhì)隔離[15]。除此之外，Yki還可以與Mask家族蛋白質(zhì)相結(jié)合，通過Mask蛋白質(zhì)中典型的核定位信號(hào)(nuclear localization signal，NLS)調(diào)節(jié)入核[19]。而一旦進(jìn)入細(xì)胞核，Yki的活性則可以被其他相互作用的蛋白質(zhì)進(jìn)一步調(diào)節(jié)。其中，磷酸果糖激酶1(phosphofructokinase-1，PFK1)與Sd結(jié)合可促進(jìn)Yki與Sd相互作用，是Yki驅(qū)動(dòng)的組織過度生長(zhǎng)所必需的[20]。此外，蛻化素(ecdyson，Ec)受體共激活因子Taiman(Tai)與Yki的相互作用，可以增強(qiáng)Yki驅(qū)動(dòng)的組織生長(zhǎng)和腸道干細(xì)胞增殖[21]。而另一項(xiàng)研究表明，成年果蠅腎/腎干細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子Svb (shavenbaby )可通過與Yki的相互作用促進(jìn)凋亡抑制因子DIAP1的表達(dá)進(jìn)而維持細(xì)胞生存[22]。

3 Hippo信號(hào)通路的調(diào)控

Hippo信號(hào)通路的調(diào)控主要分為上游的激活調(diào)控以及與其他通路的交聯(lián)。目前，這些調(diào)控在海洋無(wú)脊椎動(dòng)物中研究較少，而作為無(wú)脊椎動(dòng)物模式生物的果蠅，其Hippo信號(hào)通路的調(diào)控研究較為深入。本文主要以果蠅為例，從Hippo信號(hào)通路的上游激活調(diào)控及其與其他天然免疫信號(hào)通路的交聯(lián)這兩方面展開介紹。

3.1 Hippo信號(hào)通路的上游調(diào)控

在果蠅中，目前已被證實(shí)Hippo信號(hào)通路能夠被2個(gè)上游分子激活：Ft(fat )和Crb(crumbs)。

3.1.1 Ft激活途徑 Ft和Dachs(dachsous)是一種非典型的鈣黏蛋白質(zhì)，這2個(gè)蛋白質(zhì)被報(bào)道參與果蠅眼睛和翅膀上皮細(xì)胞發(fā)育過程中的平面細(xì)胞極性的調(diào)節(jié)[23]。最近的研究表明，Hippo信號(hào)通路的Ft調(diào)節(jié)被認(rèn)為是節(jié)肢動(dòng)物譜系所特有的[24]。

在其發(fā)揮激活Hippo信號(hào)通路功能時(shí)，Dachs作為一種膜結(jié)合配體能夠與Ft結(jié)合從而激活Ft。之后，被激活的Ft進(jìn)一步激活Hpo，而一旦Ft缺失則會(huì)導(dǎo)致組織的過度增生。研究表明，F(xiàn)t通過兩種方式激活Hippo信號(hào)通路[23]。其一，F(xiàn)t會(huì)通過調(diào)控Ex(expanded )的定位來影響Hpo的磷酸化[25]。研究表明，F(xiàn)t對(duì)于Ex的頂端定位是必需的，F(xiàn)t的缺失會(huì)影響Ex的穩(wěn)定性，但不會(huì)改變Hpo的定位或水平[25]。其二，Dachs可通過抑制Wts的功能進(jìn)而促進(jìn)生長(zhǎng)，而Ft則可通過抑制Dachs，進(jìn)而促進(jìn)Hippo信號(hào)通路的激活[26]。

3.1.2 Crb激活途徑 Crb是另一種跨膜蛋白質(zhì)，與Ft平行作用于Hippo信號(hào)通路上游，具有生長(zhǎng)調(diào)節(jié)作用[23]。Crb的胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域FBM(ferm-binding motif，F(xiàn)BM)通過與Ex的FERM結(jié)構(gòu)域結(jié)合，在激活Hippo信號(hào)通路的過程中發(fā)揮至關(guān)重要的作用[23]。而且Crb對(duì)于Ex的質(zhì)膜頂端定位是必要的，F(xiàn)BM的突變將導(dǎo)致頂端Ex蛋白的錯(cuò)誤定位[23]。在Crb缺失情況下，由于Ex不能被招募到Crb中，Hippo信號(hào)通路不能被激活[23]。而Crb的過表達(dá)又會(huì)促進(jìn)Ex的磷酸化，導(dǎo)致Ex通過蛋白酶體依賴的Skp-Cullin-F-Box (SCF) E3泛素連接酶復(fù)合物被降解[23, 27]，進(jìn)而抑制Hippo信號(hào)通路。

問卷調(diào)查結(jié)果表明,連貫組患者的疾病知曉程度為(91.10±2.17)分,明顯較高于對(duì)照組的(63.46±7.35)分,經(jīng)t值檢驗(yàn)兩組間的對(duì)比差異,顯示有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

除了Ex外，Mer (merlin )和Kibra2種蛋白質(zhì)也被報(bào)道在激活Hippo信號(hào)通路的過程中發(fā)揮作用。其中，Mer被報(bào)道存在兩種不同的調(diào)控方式。一種認(rèn)為，Mer是與Ex起平行作用的另一種FERM結(jié)構(gòu)域蛋白質(zhì)，也是介導(dǎo)Crb功能所必需的[23]；另一種則認(rèn)為，Mer能夠與Kibra和Ex相互作用，形成定位于細(xì)胞膜頂端的蛋白質(zhì)復(fù)合物，共同調(diào)控Hippo信號(hào)通路[28]。而關(guān)于Kibra，Yu等[29]研究表明，其在體外可提高M(jìn)er和Ex誘導(dǎo)的Wts磷酸化水平，這與Kibra和Ex(或Mer)突變所致組織過度生長(zhǎng)協(xié)同作用一致。Kibra、Mer和Ex也可直接與Hpo-Sav形成復(fù)合物，從而激活Wts激酶活性[29, 30]。不僅如此，Kibra也可與Wts相互作用。而敲低Ex或Kibra并不影響Wts和Yki之間的相互作用，表明Ex和Kibra發(fā)揮的主要作用是激活Hippo激酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)，而不是促進(jìn)Wts-Yki之間的相互作用[30]。

盡管Ex、Mer和Kibra能夠與Hpo形成蛋白質(zhì)復(fù)合物，激活激酶級(jí)聯(lián)，但是它們與Hpo并未直接聯(lián)系。這表明，需要其他的因子來連接Ex-Mer-Kibra和Hpo[23]。兩項(xiàng)獨(dú)立的研究證實(shí)，Tao-1激酶是Hpo的直接調(diào)節(jié)因子[31, 32]。Tao-1是一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，在Ex-Mer-Kibra復(fù)合體的下游發(fā)揮作用，能夠磷酸化并活化Hpo，但Ex-Mer-Kibra卻不能直接與Tao-1相互作用[31]。這暗示，可能另有其他的蛋白質(zhì)參與Ex-Mer-Kibra復(fù)合體結(jié)合。果蠅Schip1是人類Schwanommin(Mer同源物)相互作用蛋白1(hSchip1)的同源物，是連接Ex-Mer和Tao-1的一個(gè)分子。Schip1的缺失增加了Yki的活性，并導(dǎo)致器官過度生長(zhǎng)[33]。Chung等[33]報(bào)道，Schip1是通過直接結(jié)合的方式從頂端招募到Ex。此外，Schip1還能通過物理相互作用直接促進(jìn)Tao-1的活性，進(jìn)而導(dǎo)致Hpo磷酸化增加[33]。因此，Schip1和Tao-1在連接Ex和Hpo，并在促進(jìn)Hippo信號(hào)通路的激活中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

綜上所述，在果蠅中，F(xiàn)t激活途徑和Crb激活途徑是激活Hippo信號(hào)通路的主要上游途徑。Ft可通過與Dachs相互作用將其募集到細(xì)胞膜上，還可以和Crb共同調(diào)控Ex的定位，而Crb則可以通過Ex、Mer、Kibra和Schip1-Tao1活性復(fù)合物將信號(hào)傳遞給Hippo信號(hào)通路。

3.2 Hippo 信號(hào)通路與天然免疫信號(hào)通路的交聯(lián)

海洋無(wú)脊椎動(dòng)物作為較為低等的物種，也同其他無(wú)脊椎動(dòng)物一樣，主要通過天然免疫來抵御外界病原體的侵染。近年來，越來越多的研究表明，Hippo信號(hào)通路在天然免疫中發(fā)揮著重要的作用。Hippo信號(hào)通路主要通過與其他在天然免疫過程發(fā)揮作用的通路交聯(lián)，從而在天然免疫過程中發(fā)揮作用。下面主要從NF-κB途徑、IFN途徑、ROS途徑、cGAS-STING信號(hào)通路以及Wnt信號(hào)通路的交聯(lián)來介紹Hippo信號(hào)通路對(duì)天然免疫中的調(diào)控。

3.2.1 Hippo信號(hào)通路與NF-κB途徑 海洋無(wú)脊椎動(dòng)物Hippo信號(hào)通路與NF-κB途徑的交聯(lián)目前研究較少，在這里以同為無(wú)脊椎動(dòng)物果蠅為例，來簡(jiǎn)單介紹果蠅中Hippo信號(hào)通路與NF-κB途徑的交聯(lián)。在果蠅中，NF-κB主要由Toll信號(hào)通路和IMD信號(hào)通路構(gòu)成。

Toll信號(hào)通路的激活是由革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌肽聚糖的模式識(shí)別啟動(dòng)的[34]。真菌或革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌感染會(huì)通過模式識(shí)別受體Toll及其同源物Toll樣受體(Toll-like receptors，TLRs)啟動(dòng)蛋白水解級(jí)聯(lián)反應(yīng)，從而激活Spatzle(Spz)(跨膜受體Toll的配體)[34]。激活的Toll信號(hào)通過銜接蛋白Myd88和蛋白激酶Pelle(Pll)促進(jìn)Cactus(Cact)的磷酸化和降解。Cact是一種含有細(xì)胞質(zhì)錨蛋白重復(fù)序列的蛋白質(zhì)，通常發(fā)揮抑制NF-κB家族轉(zhuǎn)錄因子Dorsal(Dl)和Dorsal相關(guān)免疫因子(dorsal related immune factor，Dif)的功能，并使Dif滯留在細(xì)胞質(zhì)中。因此，Toll信號(hào)通路的激活促使Dl和Dif移位到細(xì)胞核中，并誘導(dǎo)抗菌肽Drs(drosomycin)和Metch(metchnikowin)[34]等的表達(dá)。目前，已有研究報(bào)道表明，Hippo信號(hào)通路與Toll信號(hào)通路存在交聯(lián)。Liu等[35]發(fā)現(xiàn)，Yki在Toll受體介導(dǎo)的抗菌反應(yīng)中可直接調(diào)控果蠅IκB同源基因Cact的轉(zhuǎn)錄。研究表明，Hippo信號(hào)通路通過Yki和Sd來調(diào)節(jié)Cact的轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而調(diào)節(jié)抗菌肽的表達(dá)和對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌感染的易感性[35]。進(jìn)一步的研究還發(fā)現(xiàn)，革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌通過Toll依賴、Pll介導(dǎo)的Cka磷酸化和降解，激活脂肪體中的Hippo信號(hào)通路，最終導(dǎo)致Yki活性降低，Cact轉(zhuǎn)錄降低和Drs表達(dá)增加[35]。這些研究闡明了Toll介導(dǎo)的Hippo 信號(hào)通路在天然免疫中的作用，并提示細(xì)菌是Hippo信號(hào)通路的胞外刺激信號(hào)[35]。

IMD信號(hào)通路激活是由識(shí)別革蘭氏陰性細(xì)菌和芽孢桿菌細(xì)胞壁中的DAP型肽聚糖(peptidoglycan，PGN)而觸發(fā)的。模式識(shí)別受體PGRP-LC(peptidoglycan recognition protein LC)和胞質(zhì)受體PGRP-LE(peptidoglycan recognition protein LE)識(shí)別信號(hào)后，激活I(lǐng)MD信號(hào)通路，啟動(dòng)整個(gè)信號(hào)級(jí)聯(lián)，并最終導(dǎo)致NF-κB樣轉(zhuǎn)錄因子Relish的激活和切割[36]。隨后，Relish的N-端部分移位到細(xì)胞核中，激活一系列目的基因的轉(zhuǎn)錄，包括免疫效應(yīng)分子[抗菌肽(anti-microbial peptides，AMPs)，Iptericin (Dpt)]和該途徑的負(fù)調(diào)控因子(例如Pirk和PGRP-LB)[36]。作為重要的天然免疫信號(hào)通路，IMD信號(hào)通路與Hippo信號(hào)通路也存在交聯(lián)。Dubey等[37]研究發(fā)現(xiàn)，PolyQ可通過下調(diào)Yki的轉(zhuǎn)錄來上調(diào)抗菌肽的表達(dá)，而Yki的過表達(dá)則能下調(diào)抗菌肽的轉(zhuǎn)錄來抑制PolyQ的毒性。在這過程中，Yki可以在Relish水平上來調(diào)控IMD途徑[37]。

3.2.2 Hippo信號(hào)通路與IFN途徑 JAK(Janus tyrosine kinase )/ STAT(signal transducer and activator of tranion)信號(hào)通路，又稱IL-6信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，是近年來發(fā)現(xiàn)的一種細(xì)胞因子刺激的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路[38]。目前，仍未在無(wú)脊椎動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)JAK/STAT與Hippo信號(hào)通路的交聯(lián)，但在人類中該交聯(lián)的研究已較為深入。據(jù)報(bào)道，YAP的激活能促進(jìn)了星形膠質(zhì)細(xì)胞SOCS3(suppressor of cytokine signaling 3)的表達(dá)，抑制了JAK-STAT炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)[39]；而TAZ的一種異構(gòu)體能夠阻斷JAK-STAT信號(hào)，從而抑制I型IFN途徑[40]。

3.2.3 Hippo信號(hào)通路與ROS途徑 活性氧(reactive oxygen species，ROS)在天然免疫過程中發(fā)揮著重要作用[41, 42]。其中，針對(duì)海洋無(wú)脊椎動(dòng)物ROS的研究也較為廣泛。但關(guān)于Hippo信號(hào)通路調(diào)控ROS的研究還存在許多空白。所以，本部分內(nèi)容以人類為例，介紹Hippo信號(hào)通路與ROS的偶聯(lián)。Geng等[43]發(fā)現(xiàn)，MST1/2激酶可促進(jìn)吞噬細(xì)胞中的線粒體運(yùn)輸和ROS產(chǎn)生，從而促進(jìn)了抗菌反應(yīng)，提高殺菌活性。在機(jī)制上，MST1/2促進(jìn)了TLR觸發(fā)的TRAF6-ECSIT復(fù)合體的形成。該復(fù)合體將線粒體招募到吞噬小體中，加速了線粒體ROS的產(chǎn)生[43]。也有報(bào)道稱，MST1能夠被ROS激活。Roh等[44]發(fā)現(xiàn)，H2O2能刺激誘導(dǎo)腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子2(tnf receptor associated factors 2，TRAF2)與MST1結(jié)合，進(jìn)而促進(jìn)MST1的二聚化和活化。而MST4，MST1/2的同源激酶，也能通過TRAF6的磷酸化來抑制炎癥反應(yīng)[45]。有趣的是，細(xì)胞內(nèi)高水平的ROS能通過不依賴于經(jīng)典Hippo信號(hào)通路的方式增加YAP的表達(dá)，這意味著YAP具有更多不依賴于Hpo調(diào)控的機(jī)制[46]。除此之外，在Wang等[47]的研究中，也表明了YAP過表達(dá)顯著降低了ROS的積累，而YAP下調(diào)增加了ROS的積累。另外，TAZ被證明也與ROS存在關(guān)聯(lián)[48]。

3.2.4 Hippo信號(hào)通路與cGAS-STING信號(hào)通路 胞質(zhì)核酸傳感器是脊椎動(dòng)物防御系統(tǒng)的重要組成部分，其對(duì)病毒感染，尤其是已突破物理屏障并在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制的病毒發(fā)揮重要的免疫應(yīng)答。cGAS-STING信號(hào)通路通過環(huán)鳥苷單磷酸-腺苷單磷酸合酶(cyclic guanosine monophosphate-adenosine monophosphate synthase，cGAS)識(shí)別細(xì)菌或病毒的雙鏈DNA，并在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)定位的STING(也稱為ERIS, MITA, MPYS或TMEM173)的促進(jìn)下，導(dǎo)致TANK結(jié)合激酶1(tank binding kinase-1,TBK1)和/或IKKε激酶的激活，從而動(dòng)員干擾素調(diào)節(jié)因子3(interferon regulatory factor 3，IRF3)，使IRF3二聚化并轉(zhuǎn)位到細(xì)胞核中，發(fā)揮轉(zhuǎn)錄因子功能[49]。最近，Zhang等[50]研究發(fā)現(xiàn)，YAP/TAZ是TBK1的天然抑制劑，在對(duì)抗病毒免疫過程中至關(guān)重要。該研究表明，YAP/TAZ能獨(dú)立于轉(zhuǎn)錄調(diào)控，通過反式激活結(jié)構(gòu)域直接與TBK1結(jié)合，阻止TBK1 K63連接的泛素化和接頭/底物的結(jié)合，進(jìn)而阻止病毒誘導(dǎo)的TBK1激活[50]。YAP/TAZ的缺失或失活，可減輕TBK1的抑制，從而增強(qiáng)抗病毒效應(yīng)[50]。而之后YAP的回補(bǔ)實(shí)驗(yàn)則表明，YAP抑制了對(duì)胞質(zhì)RNA/DNA的感知，從而削弱了細(xì)胞和斑馬魚的抗病毒防御[50]。除此之外，Wang等[51]研究還發(fā)現(xiàn)，YAP是天然抗病毒應(yīng)答的負(fù)調(diào)控因子，YAP可與天然免疫中重要的轉(zhuǎn)錄因子IRF3相互作用，阻止其二聚化和核易位，從而減少IFN-β和ISGs的產(chǎn)生[51]。YAP對(duì)IRF3的抑制調(diào)控是獨(dú)立于其轉(zhuǎn)錄調(diào)控功能的，缺少N-端TEAD結(jié)合域的YAP4能更有效地將IRF3隔離在細(xì)胞質(zhì)中[51]。除了YAP之外，另有研究發(fā)現(xiàn)，MST1可以直接與IRF3結(jié)合并對(duì)其磷酸化，從而減弱其二聚化和啟動(dòng)子結(jié)合能力[52]。不僅如此，MST1也被發(fā)現(xiàn)可以抑制TBK1的激活[52]。此外，Li等[53]報(bào)道了MST1可增加巨噬細(xì)胞中TLR3 /4觸發(fā)的IFN-β的產(chǎn)生。MST1通過直接與磷酸化的IL-1受體相關(guān)激酶1 (IL-1 receptor associated kinase，IRAK1)結(jié)合，導(dǎo)致IRAK1的降解，從而促進(jìn)IRF3的激活和IFN-β的產(chǎn)生[53]。除此之外，Boro等[54]對(duì)MST1/2介導(dǎo)的趨化因子調(diào)節(jié)機(jī)制的進(jìn)一步研究也揭示了IRF 3是MST1/2的下游靶標(biāo)，并表明該作用與 LATS1 無(wú)關(guān)。

3.2.5 Hippo 信號(hào)通路與Wnt信號(hào)通路 Wnt信號(hào)通路通過Wnt配體和β-聯(lián)蛋白(β-catenin)介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)將信號(hào)從胞外傳遞至胞內(nèi)。Wnt信號(hào)通路除了在細(xì)胞增殖、凋亡等過程中發(fā)揮作用外，在天然免疫中發(fā)揮著重要作用[55]。近年來，越來越多的研究表明，Hippo信號(hào)通路與Wnt信號(hào)通路存在交聯(lián)。Wnt信號(hào)通路可通過多種方式對(duì)Hippo信號(hào)通路進(jìn)行調(diào)控[56]。在果蠅中，Wingless(Wg，Wnt由果蠅中的Wg基因和小鼠中同源基因 Int 共同命名[57])與翼細(xì)胞特異性轉(zhuǎn)錄因子Vg(vestigial )產(chǎn)生的前饋信號(hào)可以抑制Hippo信號(hào)通路，促進(jìn)Yki-Sd的結(jié)合，并激活Vg[56]。此外，β-catenin/TCF復(fù)合物的直接靶基因CD44(也稱歸巢細(xì)胞粘附分子，homing cell adhesion molecule，HCAM)也能通過與NF2結(jié)合，將Wnt信號(hào)通路與Hippo信號(hào)通路偶聯(lián)起來，共同調(diào)控細(xì)胞生長(zhǎng)[56]。Konsavage等[58]也發(fā)現(xiàn)，YAP可作為Wnt/β-catenin的直接靶基因。除了Wnt信號(hào)通路能夠調(diào)控Hippo信號(hào)通路外，Hippo信號(hào)通路也能夠?qū)nt信號(hào)通路造成影響。Hippo信號(hào)通路通過TAZ與Wnt信號(hào)通路的Dvl(dishevelled )結(jié)合，干擾Dvl的磷酸化，從而抑制Wnt信號(hào)通路[56]。此外，Hippo信號(hào)通路還能通過調(diào)控β-聯(lián)蛋白的轉(zhuǎn)錄活性，進(jìn)而影響Wnt靶基因的表達(dá)。在這個(gè)過程中，磷酸化的YAP/TAZ能夠與β-聯(lián)蛋白結(jié)合并導(dǎo)致其滯留在胞質(zhì)中，從而抑制其轉(zhuǎn)錄活性[56]。

盡管對(duì)人類和果蠅Hippo信號(hào)通路在天然免疫中的功能已開展了大量的研究，但在海洋無(wú)脊椎動(dòng)物中的研究卻還寥寥無(wú)幾。目前，對(duì)于海洋無(wú)脊椎動(dòng)物天然免疫的研究主要集中于NF-κB途徑、IFN途徑、ROS途徑、cGAS-STING信號(hào)通路以及Wnt信號(hào)通路等經(jīng)典的天然免疫信號(hào)通路中。例如，凡納濱對(duì)蝦(Litopenaeusvannamei)[59-64]、中華絨螯蟹(Eriocheirsinensis)[65]、日本沼蝦(Macrobrachiumnipponense)[66, 67]、厚殼貽貝(Mytiluscoruscus)[68]、日本刺參(Apostichopusjaponicus)[69]、牡蠣(Ostreagigastnunb)[70]、中國(guó)對(duì)蝦(Fenneropenaeuschinensis)[71]、深海貝(Bathymodiolusplatfrons)和淺水貝(ModiolusModiolus)[72]等海洋無(wú)脊椎動(dòng)物的抗菌、抗病毒的天然免疫過程中都有這些信號(hào)通路的參與。但關(guān)于Hippo信號(hào)通路的調(diào)控及其與這些信號(hào)通路的交聯(lián)仍然存在著許多未知，等待進(jìn)一步探索。

4 海洋無(wú)脊椎動(dòng)物Hippo信號(hào)通路在天然免疫中的作用

無(wú)脊椎動(dòng)物缺乏完整的適應(yīng)性免疫，天然免疫在對(duì)抗外來病原體入侵至關(guān)重要。目前，針對(duì)海洋無(wú)脊椎動(dòng)物天然免疫的研究也越來越多，其中大多數(shù)是圍繞Toll樣受體信號(hào)通路、IMD信號(hào)通路以及JAK/STAT信號(hào)通路進(jìn)行的。Hippo信號(hào)通路作為近年來關(guān)注度較高的信號(hào)通路，在天然免疫中的作用也被大量地報(bào)道，其在海洋無(wú)脊椎動(dòng)物天然免疫的功能也逐漸被人們所了解(見Table 1)。

在對(duì)中華絨螯蟹的研究中，Yang等[65]使用副溶血弧菌(VibrioParahaemolyticus)和金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)感染中華絨螯蟹血細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)Hippo信號(hào)通路在天然免疫中被激活。無(wú)精子癥相關(guān)蛋白2(deleted in azoospermia associated protein 2，DAZAP2)是一種在昆蟲、魚類和哺乳動(dòng)物中高度相似的Hippo信號(hào)通路調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)。病原菌誘導(dǎo)了DAZAP2在蟹體內(nèi)的高表達(dá)，其通過識(shí)別WW結(jié)構(gòu)域，與Hippo信號(hào)通路的核心分子Sav結(jié)合，增強(qiáng)了Hpo的磷酸化，從而使Hpo也能與Sav結(jié)合。在此基礎(chǔ)上，Hpo、Sav和DAZAP2三分子復(fù)合物共同抑制Yki的核轉(zhuǎn)位，使得Cact的表達(dá)受到抑制，從而促使Dl通過Toll信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)加速核轉(zhuǎn)位，并進(jìn)一步上調(diào)抗菌肽的表達(dá)，最終增強(qiáng)蟹體的天然免疫[65]。除此之外，研究還發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌還是革蘭氏陰性細(xì)菌的感染都能激活中華絨螯蟹的Hippo信號(hào)通路，且一旦敲除Hpo，血細(xì)胞中抗菌肽的表達(dá)明顯降低[65]。

Huang等在日本沼蝦中發(fā)現(xiàn)了MnHpo和MnMOB1兩個(gè)Hippo信號(hào)通路的同源物[73, 74]。之后，在對(duì)金黃色葡萄球菌和副溶血性弧菌感染日本沼蝦的研究中，發(fā)現(xiàn)MnHpo在血細(xì)胞中呈現(xiàn)出上調(diào)的趨勢(shì)，MnMOB1在肝胰腺、鰓和腸道中的表達(dá)水平也呈現(xiàn)出上調(diào)趨勢(shì)[73, 74]。在敲低MnHpo或MnMOB1基因后，部分抗菌肽呈現(xiàn)出下調(diào)趨勢(shì)，表明MnHpo和MnMOB1可能參與日本沼蝦的抗菌免疫[73, 74]。同時(shí)，他們還檢測(cè)了MnYki，發(fā)現(xiàn)在革蘭氏陽(yáng)性菌金黃色葡萄球菌和革蘭氏陰性菌副溶血性弧菌刺激下，血細(xì)胞和腸道中MnYki的mRNA水平即隨感染時(shí)間的增加而增強(qiáng)[75]。RNA干擾研究表明，MnYki沉默顯著下調(diào)了 MnCactus 的轉(zhuǎn)錄，但上調(diào)了7個(gè)免疫相關(guān)基因的表達(dá)[75]。MnYki可能通過負(fù)調(diào)節(jié)免疫相關(guān)基因的表達(dá)和促進(jìn)MnCactus的轉(zhuǎn)錄，在日本沼蝦的免疫防御中表現(xiàn)出顯著的生物學(xué)作用[75]。在果蠅中，Tai作為Yki的共激活因子，促進(jìn)Yki-Sd的結(jié)合，進(jìn)而激活Hippo信號(hào)通路靶基因的轉(zhuǎn)錄[21]。同樣地，Huang等[76]發(fā)現(xiàn)，日本沼蝦MnTaiT在細(xì)菌和病毒感染后，其肝胰腺和鰓中MnTaiT的表達(dá)水平明顯上調(diào)，敲低MnTaiT顯著降低MnCactus的轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而增強(qiáng)AMPs的表達(dá)。這一結(jié)果表明，MnTaiT參與了對(duì)入侵微生物免疫防御的調(diào)控[76]。

除此之外，在日本囊對(duì)蝦(Marsupenaeusjaponicus)感染十足目虹彩病毒1(decapod iridescent virus 1，DIV1)轉(zhuǎn)錄組和microRNA組分析[77]，珍珠貝(Pearlshell)異種移植后免疫應(yīng)答的轉(zhuǎn)錄組分析[78]和克氏原螯蝦銅脅迫耐受免疫相關(guān)機(jī)制的轉(zhuǎn)錄組分析[79]中，也發(fā)現(xiàn)都有Hippo信號(hào)通路的參與。

5 問題與展望

天然免疫是海洋無(wú)脊椎動(dòng)物抵御外界病原體侵害重要方式。認(rèn)識(shí)天然免疫的調(diào)控方式，將顯著提升對(duì)海洋無(wú)脊椎動(dòng)物的病害防控。Hippo信號(hào)通路是一條進(jìn)化保守的絲氨酸/蘇氨酸激酶級(jí)聯(lián)信號(hào)通路，除了在細(xì)胞生長(zhǎng)、胚胎發(fā)育、腫瘤發(fā)生等生命過程發(fā)揮著重要作用，其還通過與多條信號(hào)通路的交聯(lián)共同調(diào)控著機(jī)體的天然免疫。然而，與哺乳動(dòng)物和果蠅相比，目前對(duì)該信號(hào)通路在海洋無(wú)脊椎動(dòng)物中的功能機(jī)制的研究鮮有報(bào)道，對(duì)這條信號(hào)通路在海洋無(wú)脊椎動(dòng)物中的組成和功能機(jī)制還缺乏一個(gè)較為全面的認(rèn)識(shí)。這些研究大多集中于一些轉(zhuǎn)錄組的初步分析。在病原體侵染海洋無(wú)脊椎動(dòng)物后的轉(zhuǎn)錄組分析中，都能看到Hippo信號(hào)通路的身影。較為深入的研究主要集中在淡水的中華絨螯蟹和日本沼蝦中(Table 1)，Hippo信號(hào)通路可通過與Toll信號(hào)通路交聯(lián)發(fā)揮抗菌活性。

Table 1 Marine Invertebrates Hippo Signaling Pathway Molecules

海洋無(wú)脊椎動(dòng)物，尤其是經(jīng)濟(jì)物種蝦、蟹、貝類和海參等，常被各類病害威脅，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。并且隨著養(yǎng)殖業(yè)的擴(kuò)張以及抗生素濫用導(dǎo)致的各種問題，海洋無(wú)脊椎動(dòng)物天然免疫的研究也成為目前待解決的一個(gè)重大難點(diǎn)。深入研究海洋無(wú)脊椎動(dòng)物Hippo信號(hào)通路的功能機(jī)制，將有助于豐富和發(fā)展對(duì)海洋無(wú)脊椎動(dòng)物天然免疫調(diào)控的認(rèn)識(shí)，從而為海洋無(wú)脊椎動(dòng)物的病害防控提供科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，作為與生長(zhǎng)發(fā)育密切相關(guān)的信號(hào)通路，對(duì)Hippo信號(hào)通路的研究也將有助于拓展對(duì)海洋無(wú)脊椎動(dòng)物生長(zhǎng)與天然免疫相互關(guān)系的認(rèn)識(shí)，為海洋經(jīng)濟(jì)物種的良種選育提供新思路。

本文通過結(jié)合海洋無(wú)脊椎動(dòng)物天然免疫功能研究，對(duì)Hippo信號(hào)通路的組成、調(diào)控等進(jìn)行綜述，將為進(jìn)一步了解海洋無(wú)脊椎動(dòng)物Hippo信號(hào)通路的功能機(jī)制提供有益的參考。