Hippo信号通路与海洋无脊椎动物天然免疫

任 洁， 林文洋， 阮灵伟

(自然资源部第三海洋研究所自然资源部海洋生物遗传资源重点实验室，福建， 厦门 361005)

Hippo信号通路最早在果蝇中被发现，是一条进化上较为保守的丝氨酸/苏氨酸激酶级联信号通路[1]。Hippo信号通路不仅参与调节细胞的生长、增殖、凋亡、调控器官大小与组织再生，还在胚胎发育、肿瘤发生等生命过程中发挥着重要作用[2]。随着研究的不断深入，其在免疫系统，尤其是在天然免疫中的重要作用引起了广泛关注。海洋无脊椎动物是海洋农业的重要组成部分，每年都能创造巨大的经济效益。随着国民经济的快速发展，人们对虾类、蟹类和贝类等海洋经济物种的需求与日俱增。但是，病害的频发却导致养殖业损失惨重。海洋无脊椎动物中暂未发现完整的适应性免疫，主要依靠天然免疫来抵御病原体的侵染。因此，研究海洋无脊椎动物的天然免疫机制，特别是Hippo信号通路在天然免疫中的功能机制，将极大地拓展对海洋无脊椎动物天然免疫的认识，为完善和发展海洋无脊椎动物病害防控提供理论基础。本文主要综述了无脊椎动物特别是海洋无脊椎动物Hippo信号通路在天然免疫中的研究进展，将为深入开展海洋无脊椎动物天然免疫的研究提供有益的参考。

1 经典Hippo信号通路

1995年，Hippo信号通路的第1个成员Warts(Wts)从黑腹果蝇中被发现，并被证明其突变会引起眼睛和翅膀的过度生长[3]。在此后的一系列研究中，又陆续发现了Hippo信号通路其它关键分子Hippo(Hpo)、Salvador(Sav)和MOB as tumor suppressor (Mats)，它们的突变同样能引起果蝇眼睛和翅膀的过度生长。之后Yorkie(Yki)基因的发现进一步揭示了Hippo信号通路对组织生长的调控机制[4]。

经典的Hippo信号通路主要由Hpo 、Sav、Wts、Mats和Yki组成。Hpo能够与其接头蛋白Sav直接相互作用并使其磷酸化[5]，之后Hpo-Sav复合体通过磷酸化激活下游的Wts(它们也可通过磷酸化激活Wts的接头蛋白Mats，进而磷酸化并激活Wts[6])。活化的Wts能够进一步磷酸化下游的转录共激活因子Yki的S168，从而使其被胞质内的14-3-3蛋白所识别并滞留在胞质内[7]。当Hippo信号通路未被激活时，未被磷酸化的Yki能够进入细胞核，结合并激活转录因子Sd(scalloped)，进而诱导目的基因，例如细胞周期蛋白E(cyclin E，cyc E)、果蝇凋亡抑制剂1(drosophila inhibitor of apoptosis 1，DIAP1)等的表达[8, 9]。

在哺乳动物中，该信号通路也被证实在序列和功能上存在高度保守性。研究表明，哺乳动物Hippo信号通路同样参与调控细胞增殖、细胞接触抑制、控制器官大小和肿瘤发生等[10]。该信号通路在哺乳动物中的同源基因包括：哺乳动物ste20样蛋白激酶1/2(mammalian ste20-like protein kinase 1/2，MST1/2，Hpo同源基因)、大肿瘤抑制因子1/2(large tumor suppressor 1/2，LATS1/2，Wts同源基因)、Salvador同系物1(salvador homolog 1，SAV1，也称为WW45，Sav同源基因)、MOB 激酶激活剂(MOB kinase activator，MOB1，Mats同源基因)、Yes相关蛋白质(Yes-associated protein，YAP)/ PDZ结合基序转录共激活因子(transcriptional co-activator with pdz-binding motif，TAZ)(均属Yki同源基因)和含有TEA结构域序列特异性的转录因子(TEA domain-containing sequence-specific transcription factors，TEAD，Sd同源基因)等。

与果蝇Hippo信号通路类似。在哺乳动物中，MST1/2与其接头蛋白SAV1形成的复合物磷酸化并激活LATS1/2和其接头蛋白MOB1，形成了哺乳动物Hippo信号通路的关键激酶级联[11]。YAP/TAZ是哺乳动物Hippo信号通路的关键下游蛋白质，其与Yki高度同源。在人类中，LATS1/2 可以通过磷酸化YAP S127/TAZ S94来促进YAP/TAZ被14-3-3识别。此外，LATS1/2还可以磷酸化YAP S381/TAZ S311位点，随后募集酪蛋白激酶1(casein kinase 1，CK1)，启动YAP S384/TAZ S314位点的磷酸化，并最终导致YAP/TAZ被SCFβ-TRCP[Skp1-Cullin-F-box(Beta-transducin repeats-containing proteins)]介导的泛素化所降解[12, 13]。目前，在果蝇中并未发现Yki存在类似的泛素化降解的情况。与果蝇不同的是，在哺乳动物中，YAP并不诱导cyc E的转录，而是诱导mir130α的转录，进而促进细胞转化、肝肿大、肿瘤形成和肝癌发生[14]。除此之外，YAP还能诱导细胞因子成纤维细胞生长因子1(fibroblast growth factor 1，FGF1)、脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor，BDNF)和结缔组织生长因子(connective tissue growth factor，CTGF)等[10]的转录。

2 非经典Hippo信号通路

非经典的Hippo信号通路是指不依赖于Hpo核心激酶级联调控Yki/YAP/TAZ活性的信号通路[15]。在此以无脊椎动物果蝇为例，对非经典的Hippo信号通路进行介绍。非经典Hippo信号通路主要包括以下4类[15]：其他细胞质丝氨酸/苏氨酸激酶对Yki的磷酸化调控、细胞核激酶对Yki的磷酸化调控、泛素化对Yki的调控和蛋白质-蛋白质相互作用对Yki的调控。

2.1 其他细胞质丝氨酸/苏氨酸激酶对Yki的磷酸化调控

目前，已有至少6种细胞质丝氨酸/苏氨酸激酶能够对Yki/YAP/TAZ的磷酸化进行调控。其中大部分是在哺乳动物中被发现，例如NDR1和NDR2(核Dbf2相关激酶，nuclear Dbf2-related kinases，NDR)、MST4、转化生长因子(TGF)-β-激活激酶1(transforming growth factor (tgf)-β-activating kinase 1，TAK1)和腺苷5′-单磷酸(AMP)活化蛋白激酶(adenosine 5′-monophosphate (amp)-activated protein kinase，AMPK)等[15]。而在果蝇中，调控Yki磷酸化的胞质丝氨酸/苏氨酸激酶的研究则较少。例如，自噬激酶Atg1/ULK1(autophagy-related 1/unc-51-like kinase 1)能够发挥与Hpo-Wts级联反应平行的作用，通过直接磷酸化Yki的2个Atg1/ULK1共有位点S74和S97，阻断Yki与Sd的结合，从而限制Yki活性和组织生长[16]。

2.2 细胞核激酶对Yki的磷酸化调控

尽管大多数与Yki活性调控有关的事件发生在细胞质中，但仍然存在一些核激酶能够对细胞核内Yki的磷酸化进行调控。例如，Cho等[17]研究发现，核激酶PRP4K是一种新的、保守的Hippo信号通路成员，它作用于Wts下游和Yki上游，可直接磷酸化Yki(S111和S250)并导致其不能入核，进而减少Yki与Sd相互作用。此外，Cho 等[15, 18]还发现，CDK7(cyclin-dependent kinase 7)可在S169上磷酸化Yki，进而抑制Yki的降解，从而达到稳定Yki的作用。

2.3 泛素化对Yki的调控

2.4 蛋白质-蛋白质相互作用对Yki的调控

除了翻译后修饰，Yki的亚细胞定位、稳定性和活性还会由相互作用的蛋白质进行调节[15]。早期研究表明，Yki经Wts磷酸化后与14-3-3结合或YAP/TAZ与血管动蛋白(angiomotin，AMOT)结合均可促进Hippo信号通路效应因子的细胞质隔离[15]。除此之外，Yki还可以与Mask家族蛋白质相结合，通过Mask蛋白质中典型的核定位信号(nuclear localization signal，NLS)调节入核[19]。而一旦进入细胞核，Yki的活性则可以被其他相互作用的蛋白质进一步调节。其中，磷酸果糖激酶1(phosphofructokinase-1，PFK1)与Sd结合可促进Yki与Sd相互作用，是Yki驱动的组织过度生长所必需的[20]。此外，蜕化素(ecdyson，Ec)受体共激活因子Taiman(Tai)与Yki的相互作用，可以增强Yki驱动的组织生长和肠道干细胞增殖[21]。而另一项研究表明，成年果蝇肾/肾干细胞转录因子Svb (shavenbaby )可通过与Yki的相互作用促进凋亡抑制因子DIAP1的表达进而维持细胞生存[22]。

3 Hippo信号通路的调控

Hippo信号通路的调控主要分为上游的激活调控以及与其他通路的交联。目前，这些调控在海洋无脊椎动物中研究较少，而作为无脊椎动物模式生物的果蝇，其Hippo信号通路的调控研究较为深入。本文主要以果蝇为例，从Hippo信号通路的上游激活调控及其与其他天然免疫信号通路的交联这两方面展开介绍。

3.1 Hippo信号通路的上游调控

在果蝇中，目前已被证实Hippo信号通路能够被2个上游分子激活：Ft(fat )和Crb(crumbs)。

3.1.1 Ft激活途径 Ft和Dachs(dachsous)是一种非典型的钙黏蛋白质，这2个蛋白质被报道参与果蝇眼睛和翅膀上皮细胞发育过程中的平面细胞极性的调节[23]。最近的研究表明，Hippo信号通路的Ft调节被认为是节肢动物谱系所特有的[24]。

在其发挥激活Hippo信号通路功能时，Dachs作为一种膜结合配体能够与Ft结合从而激活Ft。之后，被激活的Ft进一步激活Hpo，而一旦Ft缺失则会导致组织的过度增生。研究表明，Ft通过两种方式激活Hippo信号通路[23]。其一，Ft会通过调控Ex(expanded )的定位来影响Hpo的磷酸化[25]。研究表明，Ft对于Ex的顶端定位是必需的，Ft的缺失会影响Ex的稳定性，但不会改变Hpo的定位或水平[25]。其二，Dachs可通过抑制Wts的功能进而促进生长，而Ft则可通过抑制Dachs，进而促进Hippo信号通路的激活[26]。

3.1.2 Crb激活途径 Crb是另一种跨膜蛋白质，与Ft平行作用于Hippo信号通路上游，具有生长调节作用[23]。Crb的胞内结构域FBM(ferm-binding motif，FBM)通过与Ex的FERM结构域结合，在激活Hippo信号通路的过程中发挥至关重要的作用[23]。而且Crb对于Ex的质膜顶端定位是必要的，FBM的突变将导致顶端Ex蛋白的错误定位[23]。在Crb缺失情况下，由于Ex不能被招募到Crb中，Hippo信号通路不能被激活[23]。而Crb的过表达又会促进Ex的磷酸化，导致Ex通过蛋白酶体依赖的Skp-Cullin-F-Box (SCF) E3泛素连接酶复合物被降解[23, 27]，进而抑制Hippo信号通路。

问卷调查结果表明,连贯组患者的疾病知晓程度为(91.10±2.17)分,明显较高于对照组的(63.46±7.35)分,经t值检验两组间的对比差异,显示有统计学意义(P<0.05)。

除了Ex外，Mer (merlin )和Kibra2种蛋白质也被报道在激活Hippo信号通路的过程中发挥作用。其中，Mer被报道存在两种不同的调控方式。一种认为，Mer是与Ex起平行作用的另一种FERM结构域蛋白质，也是介导Crb功能所必需的[23]；另一种则认为，Mer能够与Kibra和Ex相互作用，形成定位于细胞膜顶端的蛋白质复合物，共同调控Hippo信号通路[28]。而关于Kibra，Yu等[29]研究表明，其在体外可提高Mer和Ex诱导的Wts磷酸化水平，这与Kibra和Ex(或Mer)突变所致组织过度生长协同作用一致。Kibra、Mer和Ex也可直接与Hpo-Sav形成复合物，从而激活Wts激酶活性[29, 30]。不仅如此，Kibra也可与Wts相互作用。而敲低Ex或Kibra并不影响Wts和Yki之间的相互作用，表明Ex和Kibra发挥的主要作用是激活Hippo激酶级联反应，而不是促进Wts-Yki之间的相互作用[30]。

尽管Ex、Mer和Kibra能够与Hpo形成蛋白质复合物，激活激酶级联，但是它们与Hpo并未直接联系。这表明，需要其他的因子来连接Ex-Mer-Kibra和Hpo[23]。两项独立的研究证实，Tao-1激酶是Hpo的直接调节因子[31, 32]。Tao-1是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，在Ex-Mer-Kibra复合体的下游发挥作用，能够磷酸化并活化Hpo，但Ex-Mer-Kibra却不能直接与Tao-1相互作用[31]。这暗示，可能另有其他的蛋白质参与Ex-Mer-Kibra复合体结合。果蝇Schip1是人类Schwanommin(Mer同源物)相互作用蛋白1(hSchip1)的同源物，是连接Ex-Mer和Tao-1的一个分子。Schip1的缺失增加了Yki的活性，并导致器官过度生长[33]。Chung等[33]报道，Schip1是通过直接结合的方式从顶端招募到Ex。此外，Schip1还能通过物理相互作用直接促进Tao-1的活性，进而导致Hpo磷酸化增加[33]。因此，Schip1和Tao-1在连接Ex和Hpo，并在促进Hippo信号通路的激活中发挥关键作用。

综上所述，在果蝇中，Ft激活途径和Crb激活途径是激活Hippo信号通路的主要上游途径。Ft可通过与Dachs相互作用将其募集到细胞膜上，还可以和Crb共同调控Ex的定位，而Crb则可以通过Ex、Mer、Kibra和Schip1-Tao1活性复合物将信号传递给Hippo信号通路。

3.2 Hippo 信号通路与天然免疫信号通路的交联

海洋无脊椎动物作为较为低等的物种，也同其他无脊椎动物一样，主要通过天然免疫来抵御外界病原体的侵染。近年来，越来越多的研究表明，Hippo信号通路在天然免疫中发挥着重要的作用。Hippo信号通路主要通过与其他在天然免疫过程发挥作用的通路交联，从而在天然免疫过程中发挥作用。下面主要从NF-κB途径、IFN途径、ROS途径、cGAS-STING信号通路以及Wnt信号通路的交联来介绍Hippo信号通路对天然免疫中的调控。

3.2.1 Hippo信号通路与NF-κB途径 海洋无脊椎动物Hippo信号通路与NF-κB途径的交联目前研究较少，在这里以同为无脊椎动物果蝇为例，来简单介绍果蝇中Hippo信号通路与NF-κB途径的交联。在果蝇中，NF-κB主要由Toll信号通路和IMD信号通路构成。

Toll信号通路的激活是由革兰氏阳性细菌肽聚糖的模式识别启动的[34]。真菌或革兰氏阳性细菌感染会通过模式识别受体Toll及其同源物Toll样受体(Toll-like receptors，TLRs)启动蛋白水解级联反应，从而激活Spatzle(Spz)(跨膜受体Toll的配体)[34]。激活的Toll信号通过衔接蛋白Myd88和蛋白激酶Pelle(Pll)促进Cactus(Cact)的磷酸化和降解。Cact是一种含有细胞质锚蛋白重复序列的蛋白质，通常发挥抑制NF-κB家族转录因子Dorsal(Dl)和Dorsal相关免疫因子(dorsal related immune factor，Dif)的功能，并使Dif滞留在细胞质中。因此，Toll信号通路的激活促使Dl和Dif移位到细胞核中，并诱导抗菌肽Drs(drosomycin)和Metch(metchnikowin)[34]等的表达。目前，已有研究报道表明，Hippo信号通路与Toll信号通路存在交联。Liu等[35]发现，Yki在Toll受体介导的抗菌反应中可直接调控果蝇IκB同源基因Cact的转录。研究表明，Hippo信号通路通过Yki和Sd来调节Cact的转录，进而调节抗菌肽的表达和对革兰氏阳性菌感染的易感性[35]。进一步的研究还发现，革兰氏阳性细菌通过Toll依赖、Pll介导的Cka磷酸化和降解，激活脂肪体中的Hippo信号通路，最终导致Yki活性降低，Cact转录降低和Drs表达增加[35]。这些研究阐明了Toll介导的Hippo 信号通路在天然免疫中的作用，并提示细菌是Hippo信号通路的胞外刺激信号[35]。

IMD信号通路激活是由识别革兰氏阴性细菌和芽孢杆菌细胞壁中的DAP型肽聚糖(peptidoglycan，PGN)而触发的。模式识别受体PGRP-LC(peptidoglycan recognition protein LC)和胞质受体PGRP-LE(peptidoglycan recognition protein LE)识别信号后，激活IMD信号通路，启动整个信号级联，并最终导致NF-κB样转录因子Relish的激活和切割[36]。随后，Relish的N-端部分移位到细胞核中，激活一系列目的基因的转录，包括免疫效应分子[抗菌肽(anti-microbial peptides，AMPs)，Iptericin (Dpt)]和该途径的负调控因子(例如Pirk和PGRP-LB)[36]。作为重要的天然免疫信号通路，IMD信号通路与Hippo信号通路也存在交联。Dubey等[37]研究发现，PolyQ可通过下调Yki的转录来上调抗菌肽的表达，而Yki的过表达则能下调抗菌肽的转录来抑制PolyQ的毒性。在这过程中，Yki可以在Relish水平上来调控IMD途径[37]。

3.2.2 Hippo信号通路与IFN途径 JAK(Janus tyrosine kinase )/ STAT(signal transducer and activator of tranion)信号通路，又称IL-6信号转导通路，是近年来发现的一种细胞因子刺激的信号转导通路[38]。目前，仍未在无脊椎动物中发现JAK/STAT与Hippo信号通路的交联，但在人类中该交联的研究已较为深入。据报道，YAP的激活能促进了星形胶质细胞SOCS3(suppressor of cytokine signaling 3)的表达，抑制了JAK-STAT炎症级联反应[39]；而TAZ的一种异构体能够阻断JAK-STAT信号，从而抑制I型IFN途径[40]。

3.2.3 Hippo信号通路与ROS途径 活性氧(reactive oxygen species，ROS)在天然免疫过程中发挥着重要作用[41, 42]。其中，针对海洋无脊椎动物ROS的研究也较为广泛。但关于Hippo信号通路调控ROS的研究还存在许多空白。所以，本部分内容以人类为例，介绍Hippo信号通路与ROS的偶联。Geng等[43]发现，MST1/2激酶可促进吞噬细胞中的线粒体运输和ROS产生，从而促进了抗菌反应，提高杀菌活性。在机制上，MST1/2促进了TLR触发的TRAF6-ECSIT复合体的形成。该复合体将线粒体招募到吞噬小体中，加速了线粒体ROS的产生[43]。也有报道称，MST1能够被ROS激活。Roh等[44]发现，H2O2能刺激诱导肿瘤坏死因子受体相关因子2(tnf receptor associated factors 2，TRAF2)与MST1结合，进而促进MST1的二聚化和活化。而MST4，MST1/2的同源激酶，也能通过TRAF6的磷酸化来抑制炎症反应[45]。有趣的是，细胞内高水平的ROS能通过不依赖于经典Hippo信号通路的方式增加YAP的表达，这意味着YAP具有更多不依赖于Hpo调控的机制[46]。除此之外，在Wang等[47]的研究中，也表明了YAP过表达显著降低了ROS的积累，而YAP下调增加了ROS的积累。另外，TAZ被证明也与ROS存在关联[48]。

3.2.4 Hippo信号通路与cGAS-STING信号通路 胞质核酸传感器是脊椎动物防御系统的重要组成部分，其对病毒感染，尤其是已突破物理屏障并在细胞内复制的病毒发挥重要的免疫应答。cGAS-STING信号通路通过环鸟苷单磷酸-腺苷单磷酸合酶(cyclic guanosine monophosphate-adenosine monophosphate synthase，cGAS)识别细菌或病毒的双链DNA，并在内质网定位的STING(也称为ERIS, MITA, MPYS或TMEM173)的促进下，导致TANK结合激酶1(tank binding kinase-1,TBK1)和/或IKKε激酶的激活，从而动员干扰素调节因子3(interferon regulatory factor 3，IRF3)，使IRF3二聚化并转位到细胞核中，发挥转录因子功能[49]。最近，Zhang等[50]研究发现，YAP/TAZ是TBK1的天然抑制剂，在对抗病毒免疫过程中至关重要。该研究表明，YAP/TAZ能独立于转录调控，通过反式激活结构域直接与TBK1结合，阻止TBK1 K63连接的泛素化和接头/底物的结合，进而阻止病毒诱导的TBK1激活[50]。YAP/TAZ的缺失或失活，可减轻TBK1的抑制，从而增强抗病毒效应[50]。而之后YAP的回补实验则表明，YAP抑制了对胞质RNA/DNA的感知，从而削弱了细胞和斑马鱼的抗病毒防御[50]。除此之外，Wang等[51]研究还发现，YAP是天然抗病毒应答的负调控因子，YAP可与天然免疫中重要的转录因子IRF3相互作用，阻止其二聚化和核易位，从而减少IFN-β和ISGs的产生[51]。YAP对IRF3的抑制调控是独立于其转录调控功能的，缺少N-端TEAD结合域的YAP4能更有效地将IRF3隔离在细胞质中[51]。除了YAP之外，另有研究发现，MST1可以直接与IRF3结合并对其磷酸化，从而减弱其二聚化和启动子结合能力[52]。不仅如此，MST1也被发现可以抑制TBK1的激活[52]。此外，Li等[53]报道了MST1可增加巨噬细胞中TLR3 /4触发的IFN-β的产生。MST1通过直接与磷酸化的IL-1受体相关激酶1 (IL-1 receptor associated kinase，IRAK1)结合，导致IRAK1的降解，从而促进IRF3的激活和IFN-β的产生[53]。除此之外，Boro等[54]对MST1/2介导的趋化因子调节机制的进一步研究也揭示了IRF 3是MST1/2的下游靶标，并表明该作用与 LATS1 无关。

3.2.5 Hippo 信号通路与Wnt信号通路 Wnt信号通路通过Wnt配体和β-联蛋白(β-catenin)介导的信号转导将信号从胞外传递至胞内。Wnt信号通路除了在细胞增殖、凋亡等过程中发挥作用外，在天然免疫中发挥着重要作用[55]。近年来，越来越多的研究表明，Hippo信号通路与Wnt信号通路存在交联。Wnt信号通路可通过多种方式对Hippo信号通路进行调控[56]。在果蝇中，Wingless(Wg，Wnt由果蝇中的Wg基因和小鼠中同源基因 Int 共同命名[57])与翼细胞特异性转录因子Vg(vestigial )产生的前馈信号可以抑制Hippo信号通路，促进Yki-Sd的结合，并激活Vg[56]。此外，β-catenin/TCF复合物的直接靶基因CD44(也称归巢细胞粘附分子，homing cell adhesion molecule，HCAM)也能通过与NF2结合，将Wnt信号通路与Hippo信号通路偶联起来，共同调控细胞生长[56]。Konsavage等[58]也发现，YAP可作为Wnt/β-catenin的直接靶基因。除了Wnt信号通路能够调控Hippo信号通路外，Hippo信号通路也能够对Wnt信号通路造成影响。Hippo信号通路通过TAZ与Wnt信号通路的Dvl(dishevelled )结合，干扰Dvl的磷酸化，从而抑制Wnt信号通路[56]。此外，Hippo信号通路还能通过调控β-联蛋白的转录活性，进而影响Wnt靶基因的表达。在这个过程中，磷酸化的YAP/TAZ能够与β-联蛋白结合并导致其滞留在胞质中，从而抑制其转录活性[56]。

尽管对人类和果蝇Hippo信号通路在天然免疫中的功能已开展了大量的研究，但在海洋无脊椎动物中的研究却还寥寥无几。目前，对于海洋无脊椎动物天然免疫的研究主要集中于NF-κB途径、IFN途径、ROS途径、cGAS-STING信号通路以及Wnt信号通路等经典的天然免疫信号通路中。例如，凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)[59-64]、中华绒螯蟹(Eriocheirsinensis)[65]、日本沼虾(Macrobrachiumnipponense)[66, 67]、厚壳贻贝(Mytiluscoruscus)[68]、日本刺参(Apostichopusjaponicus)[69]、牡蛎(Ostreagigastnunb)[70]、中国对虾(Fenneropenaeuschinensis)[71]、深海贝(Bathymodiolusplatfrons)和浅水贝(ModiolusModiolus)[72]等海洋无脊椎动物的抗菌、抗病毒的天然免疫过程中都有这些信号通路的参与。但关于Hippo信号通路的调控及其与这些信号通路的交联仍然存在着许多未知，等待进一步探索。

4 海洋无脊椎动物Hippo信号通路在天然免疫中的作用

无脊椎动物缺乏完整的适应性免疫，天然免疫在对抗外来病原体入侵至关重要。目前，针对海洋无脊椎动物天然免疫的研究也越来越多，其中大多数是围绕Toll样受体信号通路、IMD信号通路以及JAK/STAT信号通路进行的。Hippo信号通路作为近年来关注度较高的信号通路，在天然免疫中的作用也被大量地报道，其在海洋无脊椎动物天然免疫的功能也逐渐被人们所了解(见Table 1)。

在对中华绒螯蟹的研究中，Yang等[65]使用副溶血弧菌(VibrioParahaemolyticus)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)感染中华绒螯蟹血细胞，发现Hippo信号通路在天然免疫中被激活。无精子症相关蛋白2(deleted in azoospermia associated protein 2，DAZAP2)是一种在昆虫、鱼类和哺乳动物中高度相似的Hippo信号通路调节蛋白质。病原菌诱导了DAZAP2在蟹体内的高表达，其通过识别WW结构域，与Hippo信号通路的核心分子Sav结合，增强了Hpo的磷酸化，从而使Hpo也能与Sav结合。在此基础上，Hpo、Sav和DAZAP2三分子复合物共同抑制Yki的核转位，使得Cact的表达受到抑制，从而促使Dl通过Toll信号转导加速核转位，并进一步上调抗菌肽的表达，最终增强蟹体的天然免疫[65]。除此之外，研究还发现，无论是革兰氏阳性细菌还是革兰氏阴性细菌的感染都能激活中华绒螯蟹的Hippo信号通路，且一旦敲除Hpo，血细胞中抗菌肽的表达明显降低[65]。

Huang等在日本沼虾中发现了MnHpo和MnMOB1两个Hippo信号通路的同源物[73, 74]。之后，在对金黄色葡萄球菌和副溶血性弧菌感染日本沼虾的研究中，发现MnHpo在血细胞中呈现出上调的趋势，MnMOB1在肝胰腺、鳃和肠道中的表达水平也呈现出上调趋势[73, 74]。在敲低MnHpo或MnMOB1基因后，部分抗菌肽呈现出下调趋势，表明MnHpo和MnMOB1可能参与日本沼虾的抗菌免疫[73, 74]。同时，他们还检测了MnYki，发现在革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌和革兰氏阴性菌副溶血性弧菌刺激下，血细胞和肠道中MnYki的mRNA水平即随感染时间的增加而增强[75]。RNA干扰研究表明，MnYki沉默显著下调了 MnCactus 的转录，但上调了7个免疫相关基因的表达[75]。MnYki可能通过负调节免疫相关基因的表达和促进MnCactus的转录，在日本沼虾的免疫防御中表现出显着的生物学作用[75]。在果蝇中，Tai作为Yki的共激活因子，促进Yki-Sd的结合，进而激活Hippo信号通路靶基因的转录[21]。同样地，Huang等[76]发现，日本沼虾MnTaiT在细菌和病毒感染后，其肝胰腺和鳃中MnTaiT的表达水平明显上调，敲低MnTaiT显著降低MnCactus的转录，进而增强AMPs的表达。这一结果表明，MnTaiT参与了对入侵微生物免疫防御的调控[76]。

除此之外，在日本囊对虾(Marsupenaeusjaponicus)感染十足目虹彩病毒1(decapod iridescent virus 1，DIV1)转录组和microRNA组分析[77]，珍珠贝(Pearlshell)异种移植后免疫应答的转录组分析[78]和克氏原螯虾铜胁迫耐受免疫相关机制的转录组分析[79]中，也发现都有Hippo信号通路的参与。

5 问题与展望

天然免疫是海洋无脊椎动物抵御外界病原体侵害重要方式。认识天然免疫的调控方式，将显著提升对海洋无脊椎动物的病害防控。Hippo信号通路是一条进化保守的丝氨酸/苏氨酸激酶级联信号通路，除了在细胞生长、胚胎发育、肿瘤发生等生命过程发挥着重要作用，其还通过与多条信号通路的交联共同调控着机体的天然免疫。然而，与哺乳动物和果蝇相比，目前对该信号通路在海洋无脊椎动物中的功能机制的研究鲜有报道，对这条信号通路在海洋无脊椎动物中的组成和功能机制还缺乏一个较为全面的认识。这些研究大多集中于一些转录组的初步分析。在病原体侵染海洋无脊椎动物后的转录组分析中，都能看到Hippo信号通路的身影。较为深入的研究主要集中在淡水的中华绒螯蟹和日本沼虾中(Table 1)，Hippo信号通路可通过与Toll信号通路交联发挥抗菌活性。

Table 1 Marine Invertebrates Hippo Signaling Pathway Molecules

海洋无脊椎动物，尤其是经济物种虾、蟹、贝类和海参等，常被各类病害威胁，造成巨大经济损失。并且随着养殖业的扩张以及抗生素滥用导致的各种问题，海洋无脊椎动物天然免疫的研究也成为目前待解决的一个重大难点。深入研究海洋无脊椎动物Hippo信号通路的功能机制，将有助于丰富和发展对海洋无脊椎动物天然免疫调控的认识，从而为海洋无脊椎动物的病害防控提供科学依据。同时，作为与生长发育密切相关的信号通路，对Hippo信号通路的研究也将有助于拓展对海洋无脊椎动物生长与天然免疫相互关系的认识，为海洋经济物种的良种选育提供新思路。

本文通过结合海洋无脊椎动物天然免疫功能研究，对Hippo信号通路的组成、调控等进行综述，将为进一步了解海洋无脊椎动物Hippo信号通路的功能机制提供有益的参考。