《Science Advances》损伤介导的水凝胶硬化通过YAP和TAZ机械转导持续激活肌肉干细胞

【科研背景】

骨骼肌微环境在运动和受伤后会随着年龄的增长和肌病性肌肉的发生而短暂地重塑和变硬。但是，这些刚度的变化如何影响驻留的肌肉干细胞（ MuSCs）仍在研究中。肌肉受伤后，形态再生完成后，伴随着活化和增生的MuSCs，肌肉僵硬程度仍保持升高。 最近， 科罗拉多大学 Bradley B. Olwin 和 Kristi S. Anseth 教授 团队 在《S cience Advances 》上发表了题为 Injury-mediated stiffening persistently activates muscle stem cells through YAP and TAZ mechanotransduction 的论文。

为了隔离刚度对MuSC行为的作用并确定潜在的机械转导途径， 团队人员 在应变促进的 叠氮化物-炔烃环加成水凝胶 上培养了MuSCs， 该凝胶能够通过过量的环辛炔的二次光交联而原位硬化。 使用损伤前到损伤后的水凝胶 硬化 ， 研究人员 发现升高的僵硬通过将是相关蛋白1（YAP）和包含WW域的转录调节因子1（WWTR1; TAZ）定位在细胞核上来增强迁移和MuSC增殖。体内消融YAP和TAZ可促进损伤后肌肉的MuSC静止并防止肌纤维肥大，这表明持续暴露于僵硬状态会激活机械传导信号，从而维持激活和增殖的MuSC。

【主图见析】

图1. 氯化钡损伤可引起肌肉僵硬并持续激活MuSC。

图2. SPAAC水凝胶的二次光增韧以模拟肌肉僵硬。

图3. C2C12细胞增殖响应动态硬化基质而增加。

图4. 刚度诱导封装的肌纤维上的MuSC增殖。

图5. YAP和TAZ介导机械敏感的C2C12行为。

图 6. YAP和TAZ信号恢复了僵硬肌肉中的MuSC命运。

图7. 肌肉僵硬通过YAP和TAZ定位诱导机械敏感性行为。

参考文献： DOI: 10.1126/sciadv.abe4501

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