旋转培养通过YAP核转位调节HepaRG来源肝脏类器官的形成

目的肝脏是人体碳水化合物和脂质代谢、解毒和蛋白质合成的主要枢纽,太空微重力环境可以造成肝脏生理力学环境变化,影响肝脏组织形态、细胞的增殖分化,甚至导致肝脏功能异常,但其影响机制尚不完全清楚。肝脏类器官是肝脏生理、病理研究的有效体外模型,结合地面旋转培养装置可研究微重力条件对肝脏类器官构建的影响。方法使用自行研制的扁平腔室旋转培养系统(RFC)研究地面旋转条件对肝祖细胞(Hepa RG细胞系)来源肝脏类器官构建的影响。将Hepa RG与基质胶混匀后接种到RFC培养腔室中,以10 r/min的速度培养7天,同时以静止腔室培养的肝脏类器官作为对照。使用免疫荧光、q PCR、组学分析等方法阐明地面旋转条件对肝脏类器官构建的力学-生物耦合规律和机理。结果旋转组中肝脏类器官较对照组生长速度更快,形成的类器官投影面积更大。RNA-seq结果表明旋转组中肝脏类器官干性标志物(如SOX9和CD44)表达增加,该结果与q PCR和Simple western检测结果一致。旋转组中细胞表面整合素α6β4表达上升,由此介导YAP表达与核转位增强。使用维替泊芬(VP)抑制YAP核转位不利于肝类器官的干性维持。结论旋转培养可促进肝脏类器官的生长;通过促进细胞表面整合素α6β4表达增强YAP表达和核转位进而增强Hepa RG细胞来源肝脏类器官的多潜能性。