背景:转录因子YAP是肝脏大小、发育和功能的关键调节因子。在肝脏组织中,YAP的激活可导致肝脏肿大,而Yap基因缺失会导致肝脏发育为体积小且无功能的肝脏。YAP在肝脏损伤的再生反应中至关重要,此外,YAP在肝细胞病理性增殖如肝癌中常常被激活。YAP诱导的细胞生长需要ATP、代谢底物和还原当量。糖异生主要发生在肝脏,它可将非碳水化合物转化为葡萄糖。禁食时,肝脏糖异生可供给大脑和其它重要组织葡萄糖所需,从而防止严重的低血糖致死的发生。但是,肝脏这种利他的反应会使肝细胞产生极大的消耗:肝细胞每异生1分子的葡萄糖需要消耗6分子ATP,2分子NADH和2分子丙酮酸。因此,我们猜测糖异生在增殖的肝细胞中被严格调控,只有这样肝细胞才能平衡其它器官对葡萄糖的需求以及自身增殖对合成底物的需求。直到最近,YAP在代谢调控中的作用方始被发现。例如,YAP活性可被诱导糖异生的胰高血糖素抑制。然而,YAP在糖异生调控中的作用仍不清楚。方法与材料:该研究使用了 Alb-Cre::rtTAflox/flox::TetO-YAP和YAPflox/flox 2个小鼠模型。体外试验中,我们采用两步胶原酶灌注法从上述2种小鼠中分离原代肝细胞。为获得组成型活性YAP（YAP S127过表达）原代小鼠肝细胞模型,我们对来自Alb-Cre::rtTAflox/flox::TetO-YAP小鼠的肝细胞给予多西环素处理或对来自野生型小鼠的肝细胞感染腺病毒Ad-YAPS127A。为获得Yap敲除原代小鼠肝细胞模型,我们对来自YAPflox/flox小鼠的肝细胞感染腺病毒Ad-Cre。随后,用胰高血糖素或地塞米松刺激上述原代肝细胞,通过实时定量PCR检测YAP S127A的过表达和Yap的缺失是否会影响糖异生基因的表达。此外,我们用腺病毒Ad-PGC1α和Ad-shPGC1α感染这些原代肝细胞,以明确YAP对糖异生基因的作用是否依赖PGC1α。之后;我们利用染色质免疫共沉淀技术检测YAP对PGC1α激活糖异生基因转录能力的影响。体内实验中,我们通过向YAPflox/flox小鼠注射AAV8-TBGCre（或AAV-Cre）以获得肝脏特异性Yap敲除小鼠,向Alb-Cre::rtTAflox/flox::TetO-YAP小鼠饮水中添加多西环素以获得组成型活性YAP小鼠（YAP S127A过表达）。我们测量了 2种小鼠的体重、肝脏重量、血糖、IGTT以糖异生基因水平。最后,我们利用肝脏微阵列数据探讨YAP活性和糖异生基因表达之间的关系。结果:特异性Yap敲除模型中YAP蛋白和mRNA水平均降低,而肝脏组成型活性YAP模型中YAP蛋白水平及其靶基因mRNA水平均升高,证明上述2种小鼠模型均建立成功。体外实验中,用胰高血糖素和地塞米松处理后,YAP S127A过表达抑制了G6pc和Pck1基因表达的99%;相反,YAP缺失的原代肝细胞内G6pc和Pck1表达水平增加了近2倍。胰高血糖素增加Pgc1αmRNA水平10至20倍,这一作用可以被YAP S127A过表达抑制,也可以被Yap敲除增强。PGC1α激活糖异生基因表达的能力可以被YAP S127A过表达抑制;相反地,这一作用可以因YAP的缺失而增强。YAP S127A可以减少PGC1α与G6pc启动子和PGC1α与Pck1启动子结合的75%;相反地,YAP的缺失可增强PGC1 α与G6pc启动子和PGC1 α与Pck1启动子的结合。在PGC1α存在时,YAP S127A抑制G6pc和Pck1转录水平的80%-90%。然而,在PGC1α缺失时,YAP S127A对G和Pck1的抑制效应明显减弱。因此,YAP对糖异生基因的作用依赖转录共激活因子PGC1α。体内YAP S127A过表达抑制了肝脏糖异生基因表达并降低血糖水平,但是Yap敲除对肝脏大小、糖异生基因表达、血糖水平和糖耐量无明显作用。最后,通过微阵列研究分析,我们发现YAP活性与糖异生基因表达呈显著性负相关（r =-0.57.p = 2.3× 10-6）。结论:我们的研究证明肝细胞内PGC1α和糖异生基因是YAP重要的靶蛋白和靶基因。YAP对糖异生基因的作用可以抑制消耗性的糖异生过程,从而有利于肝细胞生长所需合成代谢。