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FXR–YAP signalling maintains biliary epithelial cell identity and preserves liver homeostasis

Nature Metabolism | 28 April 2026
First Author: Paula Sánchez-Sánchez
Corresponding: Nabil Djouder
亮点
1.胆管上皮细胞(BECs)构成了保护肝脏免受毒性胆汁酸侵害的关键屏障,但维持该屏障完整性的分子机制此前尚不明确。
2.研究人员通过细胞特异性敲除小鼠模型和单细胞测序技术,证明了法尼醇X受体(FXR)能转录激活YAP,从而维持BECs的细胞粘附和连接完整性。
3.FXR-YAP信号轴的破坏会导致胆管屏障失效和胆汁酸渗漏,进而直接激活肝星状细胞,驱动进行性肝纤维化乃至肝硬化。
Cover/Figure
研究摘要

肝脏的胆道系统是胆汁酸(BAs)的重要输送通道。胆汁酸虽是消化必需的代谢物,但对肝实质具有内在毒性。因此,维持胆管上皮细胞(BECs)屏障的不可渗透性对于肝脏稳态至关重要。发表在《Nature Metabolism》上的一项研究揭示了一种涉及法尼醇 X 受体(FXR)和机械转导因子 YAP 的细胞内在机制,该机制负责维持 BEC 的身份并防止胆汁酸渗漏到肝组织中,从而避免诱发纤维化。

传统观点认为,BECs(或称胆管细胞)主要是肝脏再生的干细胞库。然而,这项研究将其重新定位为组织完整性的主动“守护者”。通过对人类和小鼠肝脏进行单核 RNA 测序(snRNA-seq),研究团队发现,主要的胆汁酸受体 FXR 在 BECs 中高度表达,这与以往侧重于其在肝细胞中作用的研究不同。这一发现表明,BECs 不仅仅是胆汁的被动输送管道,它们在生物学上对所运输的胆汁酸具有响应性。

为了阐明 FXR 在 BECs 中的功能,研究人员培育了 BEC 特异性 FXR 敲除小鼠。在由特定饮食或遗传模型诱导的胆汁酸失调条件下,与对照组相比,这些小鼠表现出显著加剧的肝纤维化和肝硬化。从机制上看,BECs 中 FXR 的缺失导致了胆道屏障的崩溃。电子显微镜显示细胞间隙变宽,紧密连接受损。这种结构失效使得胆汁酸渗漏到肝实质中,通过激活肝星状细胞(HSCs)上的 FXR 直接驱动强烈的纤维化反应。至关重要的是,当在 BECs 和 HSCs 中同时缺失 FXR 时,加剧的纤维化得到了缓解,这证实了损伤是由胆汁酸渗漏及其随后的 HSC 激活驱动的。

研究进一步确定 YAP 是 BECs 中 FXR 的关键下游效应因子。通过 ChIP-qPCR 和荧光素酶报告基因实验,作者证明 FXR 直接结合并激活 YAP1 基因的启动子。YAP 进而维持 E-cadherin 和 ZO-1 等关键黏附分子的表达,同时抑制由 β-catenin 介导的间充质样转化和增殖。当 BECs 中的 YAP 被遗传消融时,小鼠表现出与 FXR 缺失模型相似的表型,即屏障完整性受损和纤维化加速。

这些发现具有深刻的临床意义,特别是关于奥贝胆酸(OCA)等 FXR 激动剂的使用。虽然 OCA 被用于治疗原发性胆汁性胆管炎(PBC),但其在逆转纤维化方面的疗效并不一致。本研究表明,FXR 激活的治疗结果高度依赖于细胞背景:虽然激活 BECs 中的 FXR 具有保护作用,但激活 HSCs 中的 FXR 则会促进纤维化。事实上,研究显示,在缺乏 BEC-FXR 的小鼠中,OCA 反而加剧了纤维化。这一发现为 FXR 靶向疗法在临床上的异质性反应提供了分子解释,并强调了开发细胞特异性递送系统的必要性,以便在不无意中加剧 HSC 驱动的瘢痕形成的情况下保护胆道屏障。

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