Epstein-Barrウイルス（EBV）のキスによる感染

エプスタイン・バーウイルス（EBV）は、広く普及しているヒトガンマヘルペスウイルスであり、主にBリンパ球と上皮細胞に感染します。EBVは唾液を介して伝播し、特にキスを通じて感染することが知られています。

主要な研究結果

• 唾液を介した伝播:
  • EBVは唾液を介して伝播し、特にキスを通じて感染することが確認されています1 2 4。
  • 深いキスは、特に思春期や若年成人において、EBV感染のリスクを高める主要な要因とされています2 3 5。
• 感染のリスク要因:
  • 大学生を対象とした研究では、深いキスがEBVの一次感染の重要なリスク要因であることが示されています5 6。
  • 性交渉もEBV感染のリスクを高めるが、コンドームの使用やオーラルセックスは感染率に大きな影響を与えないとされています6。
• 感染のメカニズム:
  • EBVは上皮細胞で増殖し、唾液を通じて他の人に伝播されます1 2。
  • 感染した人は一生の間、断続的に唾液中にウイルスを排出します4。

結論

エプスタイン・バーウイルス（EBV）は、特に深いキスを通じて唾液を介して伝播することが広く確認されています。思春期や若年成人において、深いキスはEBV感染の主要なリスク要因であり、性交渉も感染リスクを高める要因となります。したがって、キスはEBVの重要な感染経路であると言えます。

1. Shannon-Lowe, C., & Rowe, M. (2014). Epstein Barr virus entry; kissing and conjugation.. Current opinion in virology, 4, 78-84 . https://doi.org/10.1016/j.coviro.2013.12.001.　エプスタイン・バーウイルス（EBV）は唾液を介して未感染の宿主に伝染する可能性があります。
2. Meier, J. (2021). Epstein-Barr virus and other causes of the infectious mononucleosis syndrome. Schlossberg’s Clinical Infectious Disease. https://doi.org/10.1093/med/9780190888367.003.0183.　性行為中にディープキスをすると、EBV 感染のリスクが高まります。
3. Dunmire, S., Verghese, P., & Balfour, H. (2018). Primary Epstein-Barr virus infection.. Journal of clinical virology : the official publication of the Pan American Society for Clinical Virology, 102, 84-92 . https://doi.org/10.1016/j.jcv.2018.03.001.　ディープキス中に口腔分泌物にさらされることが、青少年におけるエプスタイン・バーウイルスの一次感染の主な原因です。
4. Hirschmann, J. (2004). Epstein-Barr Virus and Genital Ulcers. NEJM Journal Watch, 2004. https://doi.org/10.1056/JD200411240000004.　エプスタイン・バーウイルス（EBV）は、唾液、特にキスを介して、特に青年や若い成人に伝染する可能性があります。
5. Balfour, H., Odumade, O., Schmeling, D., Mullan, B., Ed, J., Knight, J., Vezina, H., Thomas, W., & Hogquist, K. (2013). Behavioral, virologic, and immunologic factors associated with acquisition and severity of primary Epstein-Barr virus infection in university students.. The Journal of infectious diseases, 207 1, 80-8 . https://doi.org/10.1093/infdis/jis646.　キスは、エプスタイン・バーウイルス（EBV）の一次感染の重大なリスクでした。
6. Crawford, D., Macsween, K., Higgins, C., Thomas, R., McAulay, K., Williams, H., Harrison, N., Reid, S., Conacher, M., Douglas, J., & Swerdlow, A. (2006). A cohort study among university students: identification of risk factors for Epstein-Barr virus seroconversion and infectious mononucleosis.. Clinical infectious diseases : an official publication of the Infectious Diseases Society of America, 43 3, 276-82 . https://doi.org/10.1086/505400.　エプスタイン・バーウイルス（EBV）の感染は、「ディープキス」などの関連する性行為を通じて起こる可能性があります。
7. Balfour, H., Holman, C., Hokanson, K., Lelonek, M., Giesbrecht, J., White, D., Schmeling, D., Webb, C., Cavert, W., Wang, D., & Brundage, R. (2005). A prospective clinical study of Epstein-Barr virus and host interactions during acute infectious mononucleosis.. The Journal of infectious diseases, 192 9, 1505-12 . https://doi.org/10.1086/491740.　通常の活動を再開した無症状の人の EBV の経口濃度が高いことは、伝染性単核球症はキスによって感染する可能性が高いという概念を裏付けています。
8. Jm, S. (1999). [Epstein-Barr virus (EBV)].. La Revue du praticien, 49 20, 2217-21 .　エプスタイン・バーウイルス（EBV）の慢性的な排出は、親密なキスによる接触を通じて人から人へと感染を伝染させることに関与しています。
9. K, M., & Harish, R. (2023). IDENTIFICATION OF PHYTOCOMPOUNDS FROM ARGEMONE MEXICANA AS INHIBITORS OF EPSTEIN-BARR NUCLEAR ANTIGEN TO COMBAT INFECTIOUS MONONUCLEOSIS. Innovare Journal of Medical Sciences. https://doi.org/10.22159/ijms.2023.v11i1.47141.　エプスタイン・バーウイルス（EBV）は唾液によって広がり、単核球症の人とキスをすると健康な人に病気が伝染する可能性があります。

参考

1. consensus.app

キスでうつるウイルスや病気は他にもあるそうです。

• herpes simplex virus : HSV-1 and HSV-2.
• Cytomegalovirus (CMV)
• human papillomavirus (HPV)
• Syphilis（細菌）

• HPVは100種類以上の型があり、少なくともそのうちの13種類に発がん性（高リスク型としても知られている）がある。
• HPVは主に性器接触で感染し、ほとんどの人は性交渉体験後まもなくHPVに感染する。
• 子宮頸がんは、性行為により感染した特定の種類のHPVによって引き起こされる。
• 子宮頸がん及び頸部前癌所見の70％は16型または18型のHPVが原因。

https://www.forth.go.jp/moreinfo/topics/2014/11281518.html

子宮頸がんになる人は日本では毎年1.1万人にものぼり、子宮頸がんで亡くなってしまう女性の数は毎年約3,000人にもなります。また子宮頸がんの治療のために子宮を摘出してしまって子供を産めなくなってしまう人の数も年間1000人になります。

1. 【お知らせ】はがきが届いた方は子宮頸がん予防ワクチン（HPVワクチン）の無料接種対象者です　奈良市

子宮頸がんの原因は、性交渉を介したヒトパピローマウイルス（HPV）の子宮頸部への持続感染なので、ワクチン接種で予防が可能です。性交渉を持つ年齢よりも早い時期にワクチン接種を行うのが有効です。

⽇本では予防接種法に基づき、2013年4⽉から⼩学校6年⽣〜⾼校1年⽣に相当する⼥性を対象に公費による無料接種（定期接種）がおこなわれています。https://www.jcancer.jp/about_cancer_and_checkup/hpv_vaccine

ところが日本では「副反応」問題が大きくなった結果、国を挙げての予防接種の推奨が弱まって「努力義務」にとどまっています。

国内では2013年4月に定期接種が始まったが、直後にいわゆる副反応疑いの報道が相次いだことをきっかけに積極的接種勧奨が取り下げられた。2022年4月に勧奨が再開されたものの接種率は停滞

HPVワクチン、副反応論文の誤りを指摘 正しい理解を深めるために 2024年8月29日 16:50　MEDICALTRIBUNE

積極的接種勧奨が取り下げられていた期間に対応する女性は、ワクチン接種の機会が国から提供されてなかったため、それを「キャッチアップ」するための事業が行われています。

1997年4⽉2⽇～2008年4⽉1⽇に⽣まれた⽅を対象に、無料でHPVワクチンを接種できる「キャッチアップ接種」が公費で⾏なわれています（2025年3⽉まで）

【お知らせ】はがきが届いた方は子宮頸がん予防ワクチン（HPVワクチン）の無料接種対象者です　奈良市

ヒトパピローマウイルス（HPV)自体は非常にありふれたウイルスで、性交渉により感染します。誰もが感染しており、ものですが、多くの種類があり、「高リスク」の種類のHPVが持続的に感染したときに、子宮頸がんが引き起こされます。数ある種類の中でも特にHPV16とHPV18が子宮頸がんの主要な原因です。

細胞接着は自分には馴染みがないテーマでした。しかし、受精卵が卵割して最初に２つの細胞タイプに分化するときに、細胞接着が重要らしいということを知り俄然興味がわきました。

アドへレンスジャンクションは細胞間接合部位において形成される、タンパク質複合体からなる機能構造体である。アドへレンスジャンクションは主として物理的に強固な細胞間接着をにない、発生期の器官形成や生体の恒常性に重要な役割を果たす。上皮組織においては、細胞周囲を取り囲むベルト状の構造ゾニューラアドヘレンスおよびスポット状のアドヒージョンプラークがアドへレンスジャンクションとしてくくられる。また線維芽細胞や心筋などでは、より非連続的なスポット状のアドへレンスジャンクション構造が存在する。

https://bsd.neuroinf.jp/wiki/アドへレンスジャンクション

線維芽細胞にもAJが存在するというのは驚きです。ゆるく接着するときにスポット上のAJが使わわれるのでしょうか。

単層上皮細胞には必ず極性があり，上皮の内腔側を頂端側，細胞外マトリックスに接着する側を基底側と呼ぶ．頂端側には特殊な細胞間結合構造が発達しており，閉鎖帯［zonula occludens；密着結合（tight junction）ともいう］と接着帯（zonula adherens）が順に並んでいる（図3A）．これらは，“zonula（小帯）”というように，細胞の頂端部をぐるりと取り巻いている．接着帯の直下には，接着斑（macula adherens；デスモソームともいう）があるが，接着帯とは異なり点刻状の構造である．閉鎖帯・接着帯・接着斑をまとめて「細胞結合複合体（junctional complex）」と呼び，カドヘリンが分布するのは接着帯である．閉鎖帯と接着帯の細胞質側にはアクチン束が集まっていて細胞膜と並行に走行しており，円周状アクチン帯（circumferential actin belt）を形成する（図3B）．一方，線維芽細胞は極性があいまいで不定形だ．細胞間結合は帯状とはならずカドヘリンは点刻状に集まる^25）．このカドヘリン結合に対しアクチン束が細胞膜に直交するかたちでつながる（図3C）．このように，上皮と線維芽細胞ではカドヘリンとアクチン束の空間的関係がまったく異なるが，カドヘリンによる接着構造を総称して“接着結合（adherens junction:AJ）”と呼ぶことが多い．

総説 細胞間接着装置の仕組みを探る 竹市 雅俊 生化学 発行日：2019年8月25日 https://seikagaku.jbsoc.or.jp/10.14952/SEIKAGAKU.2019.910500/data/index.html

 

AJの構造

• A principal intercellular structure that links cells together is the adherens junction (AJ).
• The AJ consists of cadherin adhesion receptors and cytoplasmic proteins that associate with them, including actin filaments.

Takeichi, M. Dynamic contacts: rearranging adherens junctions to drive epithelial remodelling. Nat Rev Mol Cell Biol 15, 397–410 (2014). https://doi.org/10.1038/nrm3802

Cadherin Adhesion and Mechanotransduction D.E. Leckband1 and J. de Rooij2

https://www.annualreviews.org/deliver/fulltext/cellbio/30/1/annurev-cellbio-100913-013212.pdf?itemId=/content/journals/10.1146/annurev-cellbio-100913-013212&mimeType=application/pdf

https://www.frontiersin.org/journals/cell-and-developmental-biology/articles/10.3389/fcell.2022.998373/full

細胞接着の動的制御

細胞接着がどのように動的に制御されているのかは、胚発生を理解するうえでも非常に大事なポイントです。

https://www.cellsignal.jp/pathways/adherens-junction-dynamics-pathway

1. 竹市　科研費研究報告書　平成25年　https://kaken.nii.ac.jp/ja/file/KAKENHI-PROJECT-20002009/20002009seika.pdf

カドヘリンの発生における役割

Adherence junction Animated biology With arpan チャンネル登録者数 27.1万人

参考文献

1. 総説 細胞間接着装置の仕組みを探る 竹市 雅俊 生化学 発2019年8月25日

angiomotin (Amot)は、卵割期の哺乳類胚で栄養層細胞と内部細胞塊に分化する過程でHIPPOシグナリングが働くときに関与する分子として知りましたが、どうしてAmotによって異なる運命に分化していくのかがいまひとつわかりませんでした。

angiomotinの発見のいきさつと名前の由来

1. Angiomotin An Angiostatin Binding Protein That Regulates Endothelial Cell Migration and Tube Formation. J Cell Biol. 2001 Mar 19; 152(6): 1247–1254.   doi: 10.1083/jcb.152.6.1247 PMCID: PMC2199208 

Angiomotin was discovered in 2001 by screening a placenta yeast two-hybrid cDNA library for angiostatin-binding peptides, using a construct encoding the kringle domains 1-4 of angiostatin. https://en.wikipedia.org/wiki/Angiomotin

アンジオスタチンが血管新生抑制作用を発揮する機序との関連で、これまでにアンジオスタチンと結合するタンパクが複数同定されている（４）。‥　アンジオスタチン結合タンパクとして同定されたのがアンジオモーチン(angiomotin)である。アンジオモーチンは675個のアミノ酸で構成される分子量72kDaのタンパクであり、血管内皮細胞に比較的選択的に発現し、focal adhesion kinase(FAK)活性を増強することで内皮細胞の遊走能を促進的に調節する分子であり、アンジオスタチンはこのアンジオモーチンの機能を阻害することが示されている。

アンジオスタチン angiostatin　2015/02/17 作成　日本血栓止血学会

angiomotinのHIPPOシグナリングにおける役割

Consensus.appへの質問：Is the interaction between Angiomotin and actin filaments essential for Hippo pathway regulation?

Consensus.appの回答：これらの研究は、アンジオモチンとアクチンフィラメントの相互作用がヒポ経路の調節に重要であることを示唆しています。　8 papers analyzed, Yes 100%

Angiomotin（Amot）とアクチンフィラメントの相互作用がHippo経路の調節において重要かどうかについての研究は、細胞の増殖、分化、そして生存に関わる重要なメカニズムを解明するための重要なテーマです。Hippo経路は、細胞の接触阻害や組織の大きさの制御に関与しており、Amotの役割はこの経路の中心的な要素とされています。

主要な研究結果

• Amotとアクチンフィラメントの結合とHippo経路の調節:
  • Amotはアクチンフィラメントと結合し、LATSキナーゼによるリン酸化によってその結合が抑制される。これにより、AmotはYAPの調節に関与し、細胞増殖を抑制する1 2 3 5 7。
  • Amotのリン酸化は、アクチンフィラメントとの相互作用を阻害し、Hippo経路の活性化を促進する2 3 5 7。
• Amotのリン酸化とHippo経路の活性化:
  • LATSキナーゼによるAmotのリン酸化は、Amotがアクチンフィラメントから解離し、Hippo経路の活性化を促進する1 2 3 5 7。
  • AmotはLATS1/2と結合し、これを活性化することでYAPのリン酸化を促進し、Hippo経路のシグナル伝達を強化する4 6。
• 細胞の位置とHippo経路の調節:
  • 細胞の位置に依存してAmotの分布が変わり、内側の細胞ではAmotが接着結合に局在し、Hippo経路を活性化する一方、外側の細胞ではアクチンフィラメントと結合してHippo経路を抑制する3 5。

結論

Amotとアクチンフィラメントの相互作用は、Hippo経路の調節において重要な役割を果たしています。LATSキナーゼによるAmotのリン酸化は、アクチンフィラメントとの結合を阻害し、Hippo経路の活性化を促進します。これにより、細胞の増殖や分化が制御され、組織の大きさや細胞の運命が決定されます。したがって、Amotとアクチンフィラメントの相互作用は、Hippo経路の調節において不可欠であると言えます。

参考文献

1. Mana-Capelli, S., Paramasivam, M., Dutta, S., & McCollum, D. (2014). Angiomotins link F-actin architecture to Hippo pathway signaling. Molecular Biology of the Cell, 25, 1676 – 1685. https://doi.org/10.1091/mbc.E13-11-0701. アンジオモチンタンパク質は、F-アクチン細胞骨格の変化に応じて、Hippo 経路転写共活性化因子 YAP を制御します。
2. Chan, S., Lim, C., Guo, F., Tan, I., Leung, T., & Hong, W. (2013). Actin-binding and Cell Proliferation Activities of Angiomotin Family Members Are Regulated by Hippo Pathway-mediated Phosphorylation*. The Journal of Biological Chemistry, 288, 37296 – 37307. https://doi.org/10.1074/jbc.M113.527598. LATS キナーゼによる Amot ファミリー メンバーのリン酸化はアクチン結合を阻害し、Amot を安定化し、細胞増殖を阻害します。
3. Hirate, Y., Hirahara, S., Inoue, K., Suzuki, A., Alarcon, V., Akimoto, K., Hirai, T., Hara, T., Adachi, M., Chida, K., Ohno, S., Marikawa, Y., Nakao, K., Shimono, A., & Sasaki, H. (2013). Polarity-Dependent Distribution of Angiomotin Localizes Hippo Signaling in Preimplantation Embryos. Current Biology, 23, 1181-1194. https://doi.org/10.1016/j.cub.2013.05.014. Amot の N 末端ドメインは、アクチン結合および Lats タンパク質キナーゼとの相互作用に必要であり、これにより Amot-Lats 相互作用が安定化され、Hippo 経路が活性化されます。
4. Mana-Capelli, S., & McCollum, D. (2018). Angiomotins stimulate LATS kinase autophosphorylation and act as scaffolds that promote Hippo signaling. The Journal of Biological Chemistry, 293, 18230 – 18241. https://doi.org/10.1074/jbc.RA118.004187. アンジオモチンは、LATS1/2 の自己リン酸化を刺激し、LATS1/2 を活性化因子 SAV1-MST1/2 およびその基質 YAP と結び付けることで、Hippo シグナル伝達を強化します。
5. Hirate, Y., & Sasaki, H. (2014). The role of angiomotin phosphorylation in the Hippo pathway during preimplantation mouse development. Tissue Barriers, 2. https://doi.org/10.4161/tisb.28127. アンジオモチンのリン酸化は F-アクチンとの相互作用を阻害し、Hippo 経路を活性化して F-アクチンを Lats 活性と結び付けます。
6. Li, Y., Zhou, H., Li, F., Chan, S., Lin, Z., Wei, Z., Yang, Z., Guo, F., Lim, C., Xing, W., Shen, Y., Hong, W., Long, J., & Zhang, M. (2015). Angiomotin binding-induced activation of Merlin/NF2 in the Hippo pathway. Cell Research, 25, 801 – 817. https://doi.org/10.1038/cr.2015.69. アンジオモチンの結合により自己阻害が解除され、Merlin の Lats1/2 への結合が促進され、完全な Hippo 経路シグナル伝達経路の構築が可能になります。
7. Han, Z., Ruthel, G., Dash, S., Berry, C., Freedman, B., Harty, R., & Shtanko, O. (2020). Angiomotin regulates budding and spread of Ebola virus. The Journal of Biological Chemistry, 295, 8596 – 8601. https://doi.org/10.1074/jbc.AC120.013171. アンジオモチンはアクチンの組織化とダイナミクスにおいて役割を果たし、eVP40 を介した退出を促進します。
8. Dai, X., She, P., Chi, F., Feng, Y., Liu, H., Jin, D., Zhao, Y., Guo, X., Jiang, D., Guan, K., Zhong, T., & Zhao, B. (2013). Phosphorylation of Angiomotin by Lats1/2 Kinases Inhibits F-actin Binding, Cell Migration, and Angiogenesis*. The Journal of Biological Chemistry, 288, 34041 – 34051. https://doi.org/10.1074/jbc.M113.518019. Lats1/2 によるアンジオモチンのリン酸化は F-アクチンとの相互作用を阻害し、細胞の移動と血管新生を阻害します。
9. Zhao, B., Li, L., Lu, Q., Wang, L., Liu, C., Lei, Q., & Guan, K. (2011). Angiomotin is a novel Hippo pathway component that inhibits YAP oncoprotein.. Genes & development, 25 1, 51-63 . https://doi.org/10.1101/gad.2000111. アンジオモチンファミリータンパク質は、タイトジャンクションの局在を介して YAP 腫瘍タンパク質を阻害することにより、Hippo 経路で潜在的な腫瘍抑制の役割を果たします。
10. Wigerius, M., Quinn, D., & Fawcett, J. (2020). Emerging roles for angiomotin in the nervous system. Science Signaling, 13. https://doi.org/10.1126/scisignal.abc0635. アンジオモチンファミリーの一員である AMOT-p130 は、正常な脳の発達に不可欠な神経幹細胞の分化、樹状突起のパターン形成、シナプスの成熟において重要な役割を果たします。

angiomotinのHIPPO、LATSを介さないYAP活性化経路

1. Angiomotin prevents pluripotent lineage differentiation in mouse embryos via Hippo pathway-dependent and -independent mechanisms C. Leung, M. Zernicka-Goetz Nature Communications https://www.nature.com/articles/ncomms3251 https://www.nature.com/articles/ncomms3251.pdf ８～１６細胞期は全ての割球で発現しているように見えますが、胚盤胞の時期になると内部細胞塊の細胞のみに局在するようです。 

angiomotinの多様な役割

1. Mihajlović, A., & Bruce, A. (2016). Rho-associated protein kinase regulates subcellular localisation of Angiomotin and Hippo-signalling during preimplantation mouse embryo development. Reproductive biomedicine online, 33 3, 381-90 . https://doi.org/10.1016/j.rbmo.2016.06.028. Inhibition of Rho-associated protein kinase (Rock) leads to mislocalization of the Hippo-signalling activator Angiomotin (Amot) to the basolateral regions of outer cells, compromising trophectoderm differentiation.
2. Negrón-Pérez, V., & Hansen, P. (2018). Role of yes-associated protein 1, angiomotin, and mitogen-activated kinase kinase 1/2 in development of the bovine blastocyst†. Biology of Reproduction, 98, 170 – 183. https://doi.org/10.1093/biolre/iox172. AMOT protein localization changes from cytoplasmic to nuclear as development advances, and it plays a role in the function of trophectoderm in the bovine blastocyst.
3. Hirate, Y., Hirahara, S., Inoue, K., Suzuki, A., Alarcon, V., Akimoto, K., Hirai, T., Hara, T., Adachi, M., Chida, K., Ohno, S., Marikawa, Y., Nakao, K., Shimono, A., & Sasaki, H. (2013). Polarity-Dependent Distribution of Angiomotin Localizes Hippo Signaling in Preimplantation Embryos. Current Biology, 23, 1181-1194. https://doi.org/10.1016/j.cub.2013.05.014. In the nonpolar inner cells, Amot localizes to adherens junctions (AJs), and cell-cell adhesion activates the Hippo pathway. In the outer cells, the cell polarity sequesters Amot from basolateral AJs to apical domains, thereby suppressing Hippo signaling. The N-terminal domain of Amot is required for actin binding, Nf2/Merlin-mediated association with the E-cadherin complex, and interaction with Lats protein kinase. In AJs, S176 in the N-terminal domain of Amot is phosphorylated by Lats, which inhibits the actin-binding activity, thereby stabilizing the Amot-Lats interaction to activate the Hippo pathway.

足場タンパク質angiomotin（Amot）およびangiomotin関連AmotL1およびAmotL2がYAPおよびTAZの核転座を阻害することによって、それらの負の調節因子として働いていることが最近明らかになった。一方、Science Signalingの本号においてYiらは、AmotがYAPの核転座を促進し、組織の損傷に対してまたは腫瘍抑制因子Merlin非存在下で、YAP-TEAD複合体の転写補因子として胆管上皮細胞の増殖を促す作用をもつ可能性があることを明らかにした。これらの一見矛盾する結果は、Hippo経路におけるAmotタンパク質に関する理解がまだ限られていることを浮き彫りにしている。

AngiomotinによるYAPの核への移動が細胞増殖および発がんに関与 Angiomotin’g YAP into the Nucleus for Cell Proliferation and Cancer Development Perspectives Sci. Signal., 3 September 2013 Vol. 6, Issue 291, p. pe27 [DOI: 10.1126/scisignal.2004573]

1. Angiomotin decreases lung cancer progression by sequestering oncogenic YAP/TAZ and decreasing Cyr61 expression. Oncogene 2015 Jul 30;34(31):4056-68. doi: 10.1038/onc.2014.333. Epub 2014 Nov 10.

カールソンの教科書のFIG 4.17に、栄養膜 Trophoblastと内部細胞塊の運命決定のメカニズムが説明されていました。栄養膜細胞ではHippoシグナリングが抑制された結果Yapが活性化された状態で核に移行し転写因子として、核内に存在するもう一つの転写因子Tead4と協同して、Cdx2遺伝子の発現を誘導します。Cdx2遺伝子産物は、Oct4やNanogの遺伝子発現を抑制します。一方、内部細胞塊の細胞内ではHippoシグナルが活性された結果Yapのセリン残基をリン酸化することによりYapは抑制されます。Cdx2遺伝子の発現が抑制された状態では、Oct-4、Nanog、Sox-2といった遺伝子が発現されて、細胞は内部細胞塊の運命をたどります。

さらに内部細胞塊の細胞は、FGF4を分泌し、FGF4はオートクリン、パラクリンとして作用します。オートクリン作用としては内部細胞塊の細胞自身に作用し、パラクリンの作用としては栄養膜細胞に働きかけます。

さて、内部細胞塊が分泌するFGF-4はオートクリン、パラクリンとして作用することにより、どのような役割を果たしているのでしょうか。Claude.aiに訊いてみました。

質問：What is the role of FGF-4 in the maintenance of inner cell mass fate and trophoblaast cell fate?

回答：

FGF-4 (Fibroblast Growth Factor 4) plays a crucial role in the early development of mammalian embryos, particularly in the maintenance and differentiation of the inner cell mass (ICM) and trophoblast lineages. Here’s an overview of its role in these processes:

1. Inner Cell Mass (ICM) fate:

FGF-4 is primarily produced by the cells of the inner cell mass. Its role in maintaining ICM fate includes:

a) Supporting ICM proliferation: FGF-4 acts as a mitogen, promoting cell division and growth of ICM cells.

b) Maintaining pluripotency: FGF-4 signaling helps maintain the expression of key pluripotency factors like Oct4 and Nanog in the ICM.

c) Preventing premature differentiation: FGF-4 signaling inhibits the differentiation of ICM cells into primitive endoderm, helping to maintain the epiblast population.

2. Trophoblast cell fate:

While FGF-4 is produced by the ICM, it acts primarily on the trophoblast lineage. Its role in trophoblast fate includes:

a) Promoting trophoblast proliferation: FGF-4 stimulates the proliferation of trophoblast cells, which is crucial for the expansion of the trophectoderm.

b) Maintaining trophoblast stem cell population: FGF-4 signaling is essential for the maintenance of trophoblast stem cells, preventing their premature differentiation.

c) Regulating trophoblast differentiation: FGF-4 helps regulate the balance between trophoblast stem cell self-renewal and differentiation into specialized trophoblast cell types.

d) Paracrine signaling: The production of FGF-4 by the ICM and its action on trophoblast cells establishes an important paracrine signaling axis between these two lineages.

The interaction between FGF-4 and its receptor FGFR2 is particularly important for these processes. The ICM expresses FGF-4, while the trophectoderm expresses FGFR2, allowing for this paracrine signaling to occur.

It’s worth noting that the complete absence of FGF-4 signaling leads to peri-implantation lethality in mouse embryos, highlighting its critical role in early embryonic development and the maintenance of both ICM and trophoblast lineages.

Would you like me to elaborate on any specific aspect of FGF-4’s role in these processes?

Claude.aiはネットの情報をまとめているだけなので必ずしも原著論文に裏付けられたものとは限りません。原著論文を教えてもらえないか聞いてみました。

質問：For each of your statement, could you please show the reference (original scientific papers)?

回答するけど正しさは保証できないから自分でチェックしててという前置きとともに回答してくれました。

回答：

Certainly, I’d be happy to provide references for each statement. However, I want to preface this by saying that as an AI, I don’t have direct access to a database of scientific papers. While I strive for accuracy, there’s a possibility that I might inadvertently provide incorrect citations. I recommend double-checking these references to ensure their accuracy. With that said, here are the statements with potential references:

1. Inner Cell Mass (ICM) fate:

a) Supporting ICM proliferation: Tanaka, S., Kunath, T., Hadjantonakis, A. K., Nagy, A., & Rossant, J. (1998). Promotion of trophoblast stem cell proliferation by FGF4. Science, 282(5396), 2072-2075. https://www.science.org/doi/10.1126/science.282.5396.2072 Abastracより “A culture of mouse blastocysts or early postimplantation trophoblasts in the presence of fibroblast growth factor 4 (FGF4) permitted the isolation of permanent trophoblast stem cell lines. These cell lines differentiated to other trophoblast subtypes in vitro in the absence of FGF4 and exclusively contributed to the trophoblast lineage in vivo in chimeras.”

b) Maintaining pluripotency: Kunath, T., Saba-El-Leil, M. K., Almousailleakh, M., Wray, J., Meloche, S., & Smith, A. (2007). FGF stimulation of the Erk1/2 signalling cascade triggers transition of pluripotent embryonic stem cells from self-renewal to lineage commitment. Development, 134(16), 2895-2902. “Here, we delineate the role of autocrine production of fibroblast growth factor 4 (Fgf4) and associated activation of the Erk1/2 (Mapk3/1) signalling cascade. ‥　The key downstream role of Erk signalling is revealed by examination of Erk2-null ES cells,which fail to undergo either neural or mesodermal differentiation in adherent culture, and retain expression of pluripotency markers Oct4, Nanog and Rex1. “

c) Preventing premature differentiation: Yamanaka, Y., Lanner, F., & Rossant, J. (2010). FGF signal-dependent segregation of primitive endoderm and epiblast in the mouse blastocyst. Development, 137(5), 715-724. Abstractより　”Primitive endoderm (PE) and epiblast (EPI) are two lineages derived from the inner cell mass (ICM) of the E3.5 blastocyst. Recent studies showed that EPI and PE progenitors expressing the lineage-specific transcriptional factors Nanog and Gata6, respectively, arise progressively as the ICM develops.　‥　we propose a model in which stochastic and progressive specification of EPI and PE lineages occurs during maturation of the blastocyst in an FGF/MAP kinase signal-dependent manner.”

2. Trophoblast cell fate:

a) Promoting trophoblast proliferation: Tanaka, S., Kunath, T., Hadjantonakis, A. K., Nagy, A., & Rossant, J. (1998). Promotion of trophoblast stem cell proliferation by FGF4. Science, 282(5396), 2072-2075.

b) Maintaining trophoblast stem cell population: Nichols, J., Zevnik, B., Anastassiadis, K., Niwa, H., Klewe-Nebenius, D., Chambers, I., … & Smith, A. (1998). Formation of pluripotent stem cells in the mammalian embryo depends on the POU transcription factor Oct4. Cell, 95(3), 379-391.　Abstractより ”Oct4-deficient embryos develop to the blastocyst stage, but the inner cell mass cells are not pluripotent. Instead, they are restricted to differentiation along the extraembryonic trophoblast lineage. Furthermore, in the absence of a true inner cell mass, trophoblast proliferation is not maintained in Oct4−/− embryos. Expansion of trophoblast precursors is restored, however, by an Oct4 target gene product, fibroblast growth factor-4. Therefore, Oct4 also determines paracrine growth factor signaling from stem cells to the trophectoderm.”

c) Regulating trophoblast differentiation: Simmons, D. G., & Cross, J. C. (2005). Determinants of trophoblast lineage and cell subtype specification in the mouse placenta. Developmental Biology, 284(1), 12-24. 総説論文

d) Paracrine signaling: Chai, N., Patel, Y., Jacobson, K., McMahon, J., McMahon, A., & Rappolee, D. A. (1998). FGF is an essential regulator of the fifth cell division in preimplantation mouse embryos. Developmental Biology, 198(1), 105-115. Abstractより “FGF signaling induces the cell division of embryonic and extraembryonic cells in the preimplantation mouse embryo starting at the fifth cell division. The signal requirement for FGF is cell autonomous, but is not required to prevent cell death. This provides the first evidence for the necessity of a growth factor before implantation.”

Regarding the importance of FGF-4 and FGFR2 interaction: Arman, E., Haffner-Krausz, R., Chen, Y., Heath, J. K., & Lonai, P. (1998). Targeted disruption of fibroblast growth factor (FGF) receptor 2 suggests a role for FGF signaling in pregastrulation mammalian development. Proceedings of the National Academy of Sciences, 95(9), 5082-5087. Abstractより　”Preimplantation development was normal until the blastocyst stage. Homozygous mutant embryos died a few hours after implantation”

For the statement about FGF-4 absence leading to peri-implantation lethality: Feldman, B., Poueymirou, W., Papaioannou, V. E., DeChiara, T. M., & Goldfarb, M. (1995). Requirement of FGF-4 for postimplantation mouse development. Science, 267(5195), 246-249.　Abstractより　”Embryos homozygous for the null allele underwent uterine implantation and induced uterine decidualization but did not develop substantially thereafter. As was consistent with their behavior in vivo, Fgf4 null embryos cultured in vitro displayed severely impaired proliferation of the inner cell mass, whereas growth and differentiation of the inner cell mass were rescued when null embryos were cultured in the presence of FGF-4 protein.”

Again, I want to emphasize that these citations should be verified for accuracy. If you need more specific or recent references, I would recommend conducting a literature search using scientific databases.

自分はケーキなどをつくったことがありませんが、ケーキを作ったことがある人に聞くと、スポンジケーキを作るときに使う砂糖の量が半端じゃなくてギョッとすると言っていました。実際のところどれくらいの砂糖を入れるものなのでしょうか？ケーキ作りのサイトを見ると、

1. お砂糖の量でふくらみがちがう？スポンジケーキを作ってくらべてみよう！　シュガーラボ　白砂糖５０ｇ、薄力粉５０ｇ、たまご１００ｇ、サラダ油少々

と書いていました。焼き上げるまえの重量比ですが、２００ｇのうち５０ｇが砂糖だそうです。たしかにすごい量を入れるんですね。

一方、ブドウにはどれくらいの糖分があるかというと、Perplexityに訊いてみたら、

ブドウ（完熟した巨峰）100gあたりの含有量は、果糖8.27g、ブドウ糖 7.23g ショ糖 0.77g、 これらの合計15.54gでした(参照元：https://www.ict.ne.jp/~wadaken/pdf/tousosei.pdf）。

ショ糖は、ブドウ糖＋果糖からなる二糖ですので、おおざっぱに「砂糖」換算で、ブドウ１００ｇあたり砂糖15.5ｇといっていいでしょう。

スポンジケーキvs.ブドウ（巨峰）でいうと、スポンジケーキのほうが砂糖の量は圧倒的に多いといえます。

ちなみに、ブドウ、柿、バナナは同程度の「砂糖」の量です。

TrophoblastとInner cell massという２つの細胞のタイプへ分化する時にHIPPOというタンパク質（キナーゼ）が重要で、これが活性化した場合にはLATS1/2キナーゼがリン酸かされて今度はそれが細胞質中に存在する転写因子YAZをリン酸化して、リン酸化YAZは核の中に入れないため、Trophoblastの方には分化しない。一方、Trophoblastになる細胞では、HIPPOが活性化されないため、LATS1/2も活性化されず、YAZもリン酸化されないのでYAZは核内に移行することができてTEAD4という別の転写因子と結合して、Trophoblast特異的な遺伝子(Cdx2など）を発現誘導する。ということが発生学の教科書に書かれています（Carlsonなど）。

しかし、HIPPPOシグナルのオンオフがどのようにして調節されるのかの記述が全くありません。なぜかというとまだハッキリしたことがわからないからのようです。というよりも、HIPPOシグナリングは、初期胚だけでなく細胞増殖の制御に関わる様々なところで顔を出してきます。がん化においても重要です。クロストークする他のシグナル経路も多く、HIPPOシグナル経路を活性化する上流に位置する刺激も多岐にわたります。

HIPPOキナーゼの変異体の表現型

HIPPOはカバという意味ですが、もともとはショウジョウバエの突然変異体の表現型に対して付けられた名前です。組織の細胞増殖が制御不能になってデカくなってしまったことを描写した名前のようです。哺乳類のオルソログ遺伝子MST1/2の働きを肝臓において破壊してやると(conditional knock out mice)、肝臓がデカくなります。つまり、肝臓においては、肝臓の細胞の増殖を制御しているということがわかります。おそらく、全身でノックアウトすると多分致死なので、コンディショナルノックアウトマウスを作って表現型を調べたのでしょう。

Development 138, 9-22 (2011) doi:10.1242/dev.045500　Hippo signaling: growth control and beyond

HIPPPOシグナリング分子

登場する役者の数があまりにも多くて圧倒されます。下の図を見ると、Lats, Yap, Amot, Mob1,WW45,Kibra,Merlin,Pai,Pals1,Crb1,alpha-cat, 14-3-3, タイトジャンクション構成分子、アドヘレンスジャンクション構成分子といった具合に圧倒されるくらいに多数のタンパク質が関与しています。

https://www.semanticscholar.org/paper/Chapter-2-Merlin-and-Angiomotin-in-Hippo-Yap-Yi-Kissil/8a70d686b3fb97def7e6f4793bff6215d28cd2bc/figure/2

これらの多数の役者たちは、年を追うごとに増えてきました。

08 November 2022 The Hippo signalling pathway and its implications in human health and diseases

https://www.nature.com/articles/s41392-022-01191-9

下はちょっと古くて2009年の論文ですがイントロ部分に役者たちのことが上手くまとまっているおので、頭の整理のために、ちょっと引用しておきます。

1. Mst1 and Mst2 are 56–60kDa class 2 GC kinases that share 76% identity in amino acid sequence (Dan et al., 2001).
2. Mst1/2 are the closest mammalian homologs of the Drosophila Hippo kinase.
3. Loss of Hippo function (in the fly eye) results in massive overgrowth, due to an acceleration of cell cycle progression and a failure of developmental apoptosis (Harvey et al., 2003; Udan et al., 2003; Wu et al., 2003);
4. Hippo, when bound to the adaptor protein Salvador/Shar-pei, phosphorylates the Lats/Warts kinase.
5. Hippo also phosphorylates the noncatalytic polypeptide, Mats (Mob1 as tumor Suppressor), enabling the latter to promote Lats/Warts autophosphorylation and activation.
6. Active Lats/Warts in turn phosphorylates and inhibits the transcriptional coregulator Yorkie, by promoting its binding to 14-3-3 and nuclear exit (Dong et al., 2007).
7. The regulation of Hippo kinase activity is less well defined, although elimination of the atypical cadherin, Fat, or both of the FERM domain proteins, Merlin and Expanded, results in Yorkie-dependent phenotypes resembling Hippo loss of function (Reddy and Irvine, 2008).
8. the ability of Mst1/2 to phosphorylate Lats1/2 and Mob1, as well as Lats1 phosphorylation and inhibition of Yap1, the mammalian ortholog of Yorkie, have been observed in vitro and in cell culture (Chan et al., 2005; Dong et al., 2007; Hao et al., 2008; Praskova et al., 2008; Zhao et al., 2007).
9. cell-cell contact of cultured mammalian cells induces phosphorylation and inactivation of Yap1, whereas overexpression of Yap1 or inactivation of either Lats2 or NF2/Merlin bypasses contact inhibition of growth (McPherson et al., 2004; Morrison et al., 2001; Zhao et al., 2007).
10. mouse keratinocytes lacking WW45, the ortholog of Salvador/Shar-pei, fail to activate Mst1, phosphorylate Yap1, and exit the cell cycle during differentiation in vitro (Lee et al., 2008).
11. inactivating mutations in NF2 and WW45 have been observed in a number of human cancers and Lats1 knockout mice develop soft tissue sarcomas and ovarian cancers (McClatchey and Giovannini, 2005; McPherson et al., 2004; Tapon et al., 2002).
12. Yap1 is amplified in a number of human tumor types and transgenic overexpression of Yap1 in mice leads to liver overgrowth and HCC as well as expansion of progenitor cells in multiple organs (Camargo et al., 2007; Dong et al., 2007; Overholtzer et al., 2006; Zender et al., 2006).
13. Mst1 deficient mice exhibit greatly diminished numbers of mature, naïve T cells in peripheral lymphoid organs associated with defects in adhesion and migration of the Mst1 null T cells.

Cancer Cell. 2009 Nov 6; 16(5): 425–438.

doi: 10.1016/j.ccr.2009.09.026

HIPPOシグナリングの主要な部分

文章での説明が分かりやすいものを纏めておきます。

In mammalian cells, MST1/2 (Hippo orthologues) can be activated by several membrane receptors and subsequently phosphorylate downstream kinases LATS1/2 (Warts orthologues) in events that are coordinated by scaffold proteins
MOB1 (Mats orthologue) and WW45 (Salvador orthologue) (16, 17). Activated LATS1/2 can directly phosphorylate YAP1 (Yorkie orthologue) at Ser127, which provides a docking site for 14-3-3 protein and then leads to YAP1 cytoplasmic retention (18). Phosphorylated YAP1 also recruits Skp1/Cul1/F-box protein (SCF)–β-transducing repeat containing protein (β-TRCP) E3 ligase which
promotes YAP1 ubiquitination and degradation in the cytoplasm (19). When YAP1 is in the nucleus, YAP1 binds to transcription factors such as TEA domain transcription
factor (TEAD) and activates the transcription of proliferation and/or survival-related genes (20).

dysregulation of YAP1 greatly enhances tumorigenesis because YAP1 not only promotes cell proliferation but also leads to epithelial-mesenchymal transition (EMT),3 which lessens cell contact inhibition and thus allows tumorigenesis (18, 21).

https://www.jbc.org/article/S0021-9258(20)56140-1/pdf

When the Hippo pathway is turned on, MST1/2 is phosphorylated and form a complex with SAV1, which phosphorylates and activates the LATS1/2-MOB1 complex. This activated complex then phosphorylates YAP/TAZ resulting in either degradation or cytoplasmic retention leading to reduced nuclear YAP/TAZ levels and down regulation of the downstream targets of this pathway.

During the off-state of the Hippo signaling pathway, unphosphorylated YAP/TAZ translocate to the nucleus and form a complex with TEA domain proteins 1-4 (TEAD1-4) promoting gene expression involved in cell survival, proliferation, and migration.

https://opendata.uni-halle.de/bitstream/1981185920/25548/1/Madencioglu-Kul_Deniz-Ashan-Dissertation_2019.pdf　2019年　博士論文

MST1/MST2 (Mammalian homologues of Drosophila Hippo)

YAP/TAZの活性化（核内移行と転写因子としての活性）

簡略化された説明だと、YAPがリン酸化されると分解されるほうこうに向かい、リン酸化されない状態で核内に移行して転写因子として働くとされています。しかし、下のレビュー論文はもっと詳細で、活性化されるときと活性化されないときで、リン酸化されるアミノ酸部位が異なるということのようです。チロシンリン酸化（Tyr316,Tyr357）で活性化され、セリンリン酸化（Ser89, Ser109, Ser127,Ser311, Ser397)で分解される運命に向かいます。

•  transcriptional co-activators Yes-associated protein 1 (YAP-1, YAP)
• paralogue, the transcriptional co-activator with PDZ-binding motif (TAZ, WWTR1)

https://www.mdpi.com/2073-4409/9/4/972#B15-cells-09-00972

細胞接着因子―細胞骨格ーHIPPPOシグナリング分子

Kibra

2010年の段階で、Hippono上流にあるシグナル分子としてKibra, Merlin, Expandedが見つかっていますが、Hippoシグナリングをどのように制御しているのかは不明なようです。

The FERM domain proteins Merlin (Mer) and Expanded (Ex) are upstream components that regulate Hpo activity through unknown mechanisms. Here we identify Kibra as another upstream component of the Hippo signaling pathway. We show that Kibra functions together with Mer and Ex in a protein complex localized to the apical domain of epithelial cells, and that this protein complex regulates the Hippo kinase cascade via direct binding to Hpo and Sav.

Kibra Functions as a Tumor Suppressor Protein that Regulates Hippo Signaling in Conjunction with Merlin and Expanded Developmental Cell 18, 288–299, February 16, 2010 https://www.cell.com/developmental-cell/pdf/S1534-5807(10)00006-7.pdf

angiomotin(AMOT) and angiomotin-like proteins

ややこしいですね。Hippoは重要なシグナリング経路かと思いきや、Hippo非依存的な経路としてAMOTが関わる経路があるという論文が出ています。意外性があるからこそのNature Communications論文なのでしょう。

We propose that both Hippo pathway-dependent and Hippo pathway-independent mechanisms regulate Yap localization to set apart pluripotent and differentiated lineages in the pre-implantation mouse embryo.

Leung, C., Zernicka-Goetz, M. Angiomotin prevents pluripotent lineage differentiation in mouse embryos via Hippo pathway-dependent and -independent mechanisms. Nat Commun 4, 2251 (2013). https://doi.org/10.1038/ncomms3251　https://www.nature.com/articles/ncomms3251

YAP may also be repressed in a phosphorylation-independent manner
in Drosophila (22). In this case, the Hippo pathway components Expanded, Hippo, and Warts can directly bind to YAP1 through physical interaction between their corresponding PY motifs and the WW domains of YAP1.

Here, we report the identification of angiomotin (AMOT) and angiomotin-like proteins as new YAP1-associated proteins. AMOT is a vascular angiogenesis-related protein, which was initially identified as an angiogenesis inhibitor angiostatin-binding protein through a yeast twohybrid screen (23, 24).

There are two other angiomotin-like proteins, AMOTL1 and AMOTL2. These three proteins belong to a new protein family with a highly conserved coil-coil domain, PDZ binding domain, and glutamine-rich domain (24).

AMOT, AMOTL1, and AMOTL2 specifically interact with YAP1. This interaction is important for the regulation of YAP1 cytoplasm-to-nucleus translocation. Just like YAP1 overexpression, down-regulation of AMOTL2 in MCF10A cells promotes EMT. Together, these data suggest that YAP1 is regulated in vivo via its directinteractions with angiomotin-like proteins.

https://www.jbc.org/article/S0021-9258(20)56140-1/pdf

1. The Angiomotins – From discovery to function　FEBS Letters Volume 588, Issue 16 , 19 August 2014, Pages 2693-2703　https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0014579314001252

考えられるシグナルカスケード

ややこしい話ですが、YAPの核移行・細胞質内保持に関するシグナル経路が下の論文では５通りも紹介されています。

Annu Rev Genet. Author manuscript; available in PMC 2019 Nov 23. Published in final edited form as: Annu Rev Genet. 2018 Nov 23; 52: 65–87. Published online 2018 Sep 5. doi: 10.1146/annurev-genet-120417-031621 PMCID: PMC6322405 NIHMSID: NIHMS1002595 PMID: 30183404 The Hippo signaling network and its biological functions　

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6322405/

Investigating the role of the Hippo pathway member Nf2 in the segregation of trophectoderm and inner cell mass Katie Cockburn Published 1 November 2015　https://www.semanticscholar.org/paper/Investigating-the-role-of-the-Hippo-pathway-member-Cockburn/426d8e88f606c02cd4df88bc2a4006b7d42b5b61/figure/3

Overview of junctional complexes during mammalian early embryonic development Frontiers Frontiers in Endocrinology 14 DOI:10.3389/fendo.2023.1150017　https://www.researchgate.net/figure/Differential-modulation-of-the-Hippo-signaling-pathway-in-inner-and-outer-cells-of-the_fig3_370168194

Emerging roles for angiomotin in the nervous system　Science Signaling 27 Oct 2020 Vol 13, Issue 655 DOI: 10.1126/scisignal.abc0635　https://www.science.org/doi/10.1126/scisignal.abc0635

2015年の論文ですが、一番網羅的な図は下の図でしょうか。

DOI:10.1093/abbs/gmu110Corpus ID: 24216059 The regulation and function of YAP transcription co-activator.　Chu Zhu, Li Li, Bin Zhao Published in Acta Biochimica et Biophysica… 2015 Biology, Medicine　https://www.semanticscholar.org/paper/The-regulation-and-function-of-YAP-transcription-Zhu-Li/1f32caa888a61e0717a5b20d0699d971e1933d17

E-カドヘリンはコンパクションに必要ということを阻害抗体で示した論文がある一方で、Ｅ-カドヘリンは内部細胞塊でのHIPPOキナーゼの活性化に必要という論文もあるようです。結局、E-カドヘリンは外側と内側のどっちの細胞で必要とされているのかということに関して矛盾してはいないのでしょうか。ちょっと混乱させられたのでPerplexityに訊いてみました。

質問　Strange enough, E-Cadherin acts during compaction. How you can consolidate the two facts: E-cadherin is nessary compaction in the outer cells, whereas E-cadherin is necessary for HIPPO activation in inner cells?

Perplexityの回答

Based on the search results and the information provided, we can consolidate the seemingly contradictory roles of E-cadherin in outer and inner cells during early embryo development as follows:

Role in outer cells during compaction:

E-cadherin is crucial for the compaction process in outer cells of the early embryo. It mediates cell-cell adhesion, which is essential for the morphological changes that occur during compaction.

1. Expression of e-cadherin in early mouse embryo development　Vet Hekim Der Derg 91 (1): 9-14, 2020　https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/925118
2. Cell adhesion in the preimplantation mammalian embryo and its role in trophectoderm differentiation and blastocyst morphogenesis　Front Biosci . 2001 Aug 1:6:D1000-7. doi: 10.2741/fleming. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11487467/

E-cadherin localizes to cell-cell contact regions in outer cells, helping to establish the initial polarization of these cells.

1. PLoS One. 2019; 14(2): e0212109. Published online 2019 Feb 8. doi: 10.1371/journal.pone.0212109 PMCID: PMC6368326 PMID: 30735538 No evidence of involvement of E-cadherin in cell fate specification or the segregation of Epi and PrE in mouse blastocysts
2. Overview of junctional complexes during mammalian early embryonic development　Front. Endocrinol., 20 April 2023 Sec. Experimental Endocrinology Volume 14 – 2023 | https://doi.org/10.3389/fendo.2023.1150017

Role in inner cells and Hippo pathway activation:

In inner cells, E-cadherin plays a different role. It is involved in activating the Hippo signaling pathway, which is crucial for cell fate determination.

1. Mol Hum Reprod. 2016 Oct; 22(10): 691–703. Published online 2016 Oct 5. doi: 10.1093/molehr/gav068 PMCID: PMC5062000 PMID: 26660321 Polarity and cell division orientation in the cleavage embryo: from worm to human

The extensive cell-cell contacts mediated by E-cadherin in inner cells lead to the activation of Hippo pathway kinases.

1. Front. Endocrinol., 20 April 2023 Sec. Experimental Endocrinology Volume 14 – 2023 | https://doi.org/10.3389/fendo.2023.1150017 Overview of junctional complexes during mammalian early embryonic development

To consolidate these two facts, we can understand that:

a) E-cadherin’s function is context-dependent: Its role differs based on the cell’s position within the embryo (outer vs. inner).

b) Differential distribution: In outer cells, E-cadherin is redistributed during compaction, becoming concentrated at cell-cell contact sites but removed from the apical membrane domain. In inner cells, E-cadherin is more evenly distributed along the cell membrane.

c) Interaction with other factors: E-cadherin cooperates with other molecules like angiomotin (Amot) and the Par-aPKC system to establish polarity in outer cells and activate Hippo signaling in inner cells.

1. The E-cadherin/AmotL2 complex organizes actin filaments required for epithelial hexagonal packing and blastocyst hatching Scientific Reports volume 7, Article number: 9540 (2017). “and mammalian trophectoderm in vivo. We show that amotL2 is a component of the E-cadherin complex that is essential for the formation of radial actin filaments. Functionally, depletion of amotL2 and subsequent loss of radial actin fibers resulted in stalled hatching of mouse and human embryos from the zona pellucida.” https://www.nature.com/articles/s41598-017-10102-w AmotL2 (angiomotin-like 2) forms a complex with E-cadherin. This complex associates with radial actin filaments connecting cells over multiple layers. The paper shows that AmotL2 is part of the E-cadherin junctional protein complex. Co-immunoprecipitation analysis demonstrated that AmotL2 was directly or indirectly bound to E-cadherin as well as α and β-catenin.

d) Mechanical forces: The different mechanical environments of outer and inner cells may influence how E-cadherin-mediated adhesion translates into signaling outcomes.

1. Dual role of E-cadherin in cancer cells　Tissue Barriers Volume 10, 2022 – Issue 4 Submit an article Journal　https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/21688370.2021.2005420

e) Temporal aspects: E-cadherin’s role evolves as development progresses. It first mediates compaction, then contributes to establishing and maintaining the distinct fates of outer (trophectoderm) and inner (inner cell mass) cells.

1. Gene replacement reveals a specific role for E-cadherin in the formation of a functional trophectoderm　01 January 2007  Development　https://journals.biologists.com/dev/article/134/1/31/52730/Gene-replacement-reveals-a-specific-role-for-E
2. https://embryology.med.unsw.edu.au/embryology/index.php?title=Morula_Development

In summary, E-cadherin plays a dual role: it is necessary for compaction in outer cells while also being crucial for Hippo pathway activation in inner cells. This dual function is achieved through differential localization, interaction with other proteins, and the distinct microenvironments of outer and inner cells in the early embryo.

Perplexity曰く

Based on the recent literature, there have been several advancements in biomarkers for psychological stress:

1. Cortisol remains a key biomarker, with new developments in detection methods:

– Wearable, flexible devices for real-time, continuous cortisol monitoring in sweat have been developed[6].
– Electrochemical biosensors enable rapid, real-time detection of cortisol in biofluids[8].
– Salivary cortisol sensing is being integrated into smart dentures and braces for ambulatory monitoring[7].

2. Multi-biomarker approaches:

– Allostatic load, which measures cumulative biological burden across multiple systems, is being used as a comprehensive stress biomarker[5].
– Combinations of biomarkers like cortisol, α-amylase, chromogranin A, brain-derived neurotrophic factor, and immunoglobulin A in saliva are being studied[7].

3. Genetic and molecular biomarkers:

– FKBP5 gene expression has emerged as a top biomarker for stress disorders[1].
– MicroRNAs and long non-coding RNAs are being explored as potential stress biomarkers[2].

4. Immune system markers:

– C-reactive protein (CRP) and interleukins 6 and 8 have shown promise as diagnostic biomarkers of chronic stress[3].
– Changes in natural killer (NK) cell activity are being investigated[3].

5. Metabolic biomarkers:

– Glucose, HbA1c, triglycerides, and cholesterol levels are being studied in relation to chronic stress[3].

6. Oxidative stress markers:

– Malondialdehyde and isoprostanes are being examined as indicators of stress-induced oxidative damage[2].

7. Advanced detection technologies:

– Surface plasmon resonance sensing and molecular imprinted polymers offer sensitive cortisol detection[7].
– Integration of aptamers with electrochemiluminescence biosensing provides label-free, cost-effective approaches[7].

These advancements are moving towards more comprehensive, real-time, and non-invasive methods of stress assessment, with potential applications in personalized stress management and health monitoring.

Citations:
[1] https://www.nature.com/articles/s41380-019-0370-z
[2] https://www.frontiersin.org/journals/molecular-biosciences/articles/10.3389/fmolb.2019.00091/full
[3] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8434839/
[4] https://academic.oup.com/psychsocgerontology/article/65B/5/513/619179
[5] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2841407/
[6] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7492543/
[7] https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/ma/d3ma00937h
[8] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37989847/

Based on the search results, here are some relevant review articles on biomarkers for psychological stress from Cell Press journals:

## Neuron: A Neural Biomarker of Psychological Vulnerability to Future Life Stress

This study demonstrated that individual differences in threat-related amygdala reactivity can predict psychological vulnerability to life stress occurring 1 to 4 years in the future[6]. The researchers found that heightened amygdala reactivity to threat was associated with greater susceptibility to stress-related mental health problems like depression and anxiety when exposed to major life stressors. This suggests amygdala reactivity could serve as a neural biomarker to identify those at higher risk of developing stress-related psychopathology.

## Immunity: The Gut Microbiome Regulates Psychological-Stress-Induced Inflammation

This review article explored how psychological stress impacts inflammation through interactions with the gut microbiome[7]. The researchers found that stress promotes vascular occlusive events (VOEs) by eliciting a glucocorticoid hormonal response that increases gut permeability. This leads to microbiota-dependent interleukin production, highlighting the gut microbiome’s role in mediating stress-induced inflammatory responses. The findings suggest gut microbiome composition and function could potentially serve as biomarkers of stress vulnerability.

## Key Points:

– Threat-related amygdala reactivity may predict future stress vulnerability
– Gut microbiome regulates stress-induced inflammation
– Stress increases gut permeability and microbiota-dependent cytokine production
– Gut microbiome markers could indicate stress susceptibility

These Cell Press reviews provide insight into both neural and gut microbiome-based biomarkers that may help identify individuals at higher risk of adverse health effects from psychological stress. The findings point to promising avenues for developing predictive biomarkers of stress vulnerability, which could enable earlier interventions for at-risk individuals.

Citations:
[1] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2841407/
[2] https://www.frontiersin.org/journals/molecular-biosciences/articles/10.3389/fmolb.2019.00091/full
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[4] https://academic.oup.com/psychsocgerontology/article/65B/5/513/619179
[5] https://www.nature.com/articles/s41380-019-0370-z
[6] https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273%2814%2901164-7
[7] https://www.cell.com/immunity/fulltext/S1074-7613%2820%2930280-6
[8] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022395624003406

Consensus曰く

1. Giannakakis, G., Grigoriadis, D., Giannakaki, K., Simantiraki, O., Roniotis, A., & Tsiknakis, M. (2019). Review on Psychological Stress Detection Using Biosignals. IEEE Transactions on Affective Computing, 13, 440-460. https://doi.org/10.1109/TAFFC.2019.2927337.　Psychological stress is effectively detected using biosignals, with this paper providing guidelines for efficient detection and enhancing the reliability of biosignal data features.
2. Chojnowska, S., Ptaszyńska-Sarosiek, I., Kępka, A., Knaś, M., & Waszkiewicz, N. (2021). Salivary Biomarkers of Stress, Anxiety and Depression. Journal of Clinical Medicine, 10. https://doi.org/10.3390/jcm10030517.　Salivary biomarkers, such as cortisol, lysozyme, sAA, and CgA, show promise in quick diagnosis and monitoring of stress, anxiety, and depression, potentially aiding in pharmacological treatment monitoring.
3. Dhama, K., Latheef, S., Dadar, M., Samad, H., Munjal, A., Khandia, R., Karthik, K., Tiwari, R., Yatoo, M., Bhatt, P., Chakraborty, S., Singh, K., Iqbal, H., Chaicumpa, W., & Joshi, S. (2019). Biomarkers in Stress Related Diseases/Disorders: Diagnostic, Prognostic, and Therapeutic Values. Frontiers in Molecular Biosciences, 6. https://doi.org/10.3389/fmolb.2019.00091.　　Stress biomarkers can help monitor stress levels, aid in prognosis, and guide therapy for stress-related diseases and disorders.
4. Le-Niculescu, H., Roseberry, K., Levey, D., Rogers, J., Kosary, K., Prabha, S., Jones, T., Judd, S., McCormick, M., Wessel, A., Williams, A., Phalen, P., Mamdani, F., Sequeira, A., Kurian, S., & Niculescu, A. (2019). Towards precision medicine for stress disorders: diagnostic biomarkers and targeted drugs. Molecular Psychiatry, 25, 918 – 938. https://doi.org/10.1038/s41380-019-0370-z.　This study identified blood gene expression biomarkers that can predict psychological stress and future psychiatric hospitalizations, potentially improving diagnosis and treatment for stress disorders like PTSD.
5. An, K., Salyer, J., Brown, R., Kao, H., Starkweather, A., & Shim, I. (2016). Salivary Biomarkers of Chronic Psychosocial Stress and CVD Risks. Biological Research For Nursing, 18, 241 – 263. https://doi.org/10.1177/1099800415604437.　Salivary biomarkers, particularly cortisol, have been useful in stress research, particularly when linked to cardiovascular disease risks.
6. McEwen, B. (2015). Biomarkers for assessing population and individual health and disease related to stress and adaptation.. Metabolism: clinical and experimental, 64 3 Suppl 1, S2-S10 . https://doi.org/10.1016/j.metabol.2014.10.029.　Biomarkers play a crucial role in stress biology, assessing individual and population health and predicting disease risk, with potential for predictive biomarkers for suicidal depression.
7. Labad, J., Stojanovic-Pérez, A., Montalvo, I., Solé, M., Cabezas, Á., Ortega, L., Moreno, I., Vilella, E., Martorell, L., Reynolds, R., & Gutiérrez-Zotes, A. (2015). Corrigendum to “Stress biomarkers as predictors of transition to psychosis in at-risk mental states: Roles for cortisol, prolactin and albumin” [J. Psychiatr. Res. 60 (2015) 163–169]. Journal of Psychiatric Research, 62, 138. https://doi.org/10.1016/J.JPSYCHIRES.2015.01.012.　Cortisol, prolactin, and albumin are key stress biomarkers that predict the transition to psychosis in at-risk mental states.
8. Labad, J., Stojanovic-Pérez, A., Montalvo, I., Solé, M., Cabezas, Á., Ortega, L., Moreno, I., Vilella, E., Martorell, L., Reynolds, R., & Gutiérrez-Zotes, A. (2015). Stress biomarkers as predictors of transition to psychosis in at-risk mental states: roles for cortisol, prolactin and albumin.. Journal of psychiatric research, 60, 163-9 . https://doi.org/10.1016/j.jpsychires.2014.10.011.　Prolactin levels are a predictor of psychosis transition in individuals with at-risk mental states, while albumin levels have a protective effect.
9. Batista, P., Pereira, A., & Vaz, A. (2017). Salivary Biomarkers in Psychological Stress Diagnosis. , 3, 9-18. https://doi.org/10.20431/2455-1538.0302002.　Salivary cortisol and alpha-amylase biomarkers are the most used in diagnosing psychological stress, providing valuable information for understanding diseases and their responses to treatment.
10. Ockenburg, S., Booij, S., Riese, H., Rosmalen, J., & Janssens, K. (2015). How to assess stress biomarkers for idiographic research?. Psychoneuroendocrinology, 62, 189-199. https://doi.org/10.1016/j.psyneuen.2015.08.002.　Idiographic research, using various matrices and new collection tools, can provide promising new insights into the association between stress biomarkers and psychological or somatic symptoms.

txyz.ai 曰く

哺乳類の受精卵が卵割を繰り返したあと、最初に「分化」でできるのは、内部細胞塊と栄養層です。この２つの細胞の種類はどのようにして分化するのでしょうか。

最初のこの分化に関与するのはHIPPOシグナリングと呼ばれるリン酸化の反応系です。HIPPOという名前はショウジョウバエの研究で名付けられたもので、哺乳類ではHIPPOはMST1,MST2と呼ばれます。HIPPO（MST1/2)は、キナーゼカスケードシグナリングの上流に位置するキナーゼです。HIPPOがどうのようにして活性化されるのかは、実は多様性があり、細胞同士の接触、細胞に対するストレス、細胞外からやってくる成長因子に対する受容体を介するものがあります。

Hippo Signal Pathway Creative BioMart チャンネル登録者数 3220人 チャンネル登録

HIPPO（カバの意味）の役割は増殖を止めることだそうです。

Hippo Signaling Regulates Microprocessor and Links Cell-Density-Dependent miRNA Biogenesis to Cancer Cell Press チャンネル登録者数 2.55万人

もともとの発見は、ショウジョウバエで組織の細胞増殖に異常を示す突然変異体として同定されました。

1. Sci Rep. 2020; 10: 3173. Published online 2020 Feb 21. doi: 10.1038/s41598-020-60120-4 PMCID: PMC7035326 PMID: 32081887 Systematic analysis of the Hippo pathway organization and oncogenic alteration in evolution
2. The discovery and expansion of Hippo signaling pathway in Drosophila model July 2017Hereditas (Beijing) 39(7):537-545 39(7):537-545 DOI:10.16288/j.yczz.17-051 https://www.researchgate.net/publication/320893314_The_discovery_and_expansion_of_Hippo_signaling_pathway_in_Drosophila_model　本文は中国語？　The discovery of Hippo signaling pathway is another breakthrough of fly genetics. Similar to the other signaling pathways, Hippo pathway also functions crucially in tremendous physiological and pathological conditions, like organ size control and cancer. There are three main stages of Hippo pathway study: Firstly, identifications of core components by fly genetic screens; secondly, regulations by versatile upstream cues, like cytoskeleton, mechanical tension, and nutrition

HIPPOシグナリングを構成するシグナル分子

 In mammals, the Hippo pathway is composed of several key components, including mammalian STE20-like kinase 1/2 (MST1/2), protein Salvador homologue 1 (SAV1), MOBKL1A/B (MOB1A/B), large tumour suppressor kinase 1/2 (LATS1/2), Yes-associated protein 1 (YAP), WW-domain-containing transcription regulator 1 (TAZ), and the transcriptional enhanced associated domain (TEAD) family¹ (Fig. 2). YAP/TAZ are transcriptional coactivators that bind to TEAD1–4 to regulate the expression of a wide array of genes that mediate cell proliferation, apoptosis, and stem cell self-renewal.² Moreover, a variety of upstream signals, such as cell polarity, mechanical cues, cell density, soluble factors and stress signals, modulate the Hippo pathway.^3,4,5

08 November 2022 The Hippo signalling pathway and its implications in human health and diseases　https://www.nature.com/articles/s41392-022-01191-9　オープンアクセス論文

HIPPOシグナルのON/OFFとシグナリングの効果

HIPPOキナーゼが活性化された状態（リン酸化された状態）の場合は、HIPPOキナーゼはLATSキナーゼをリン酸化し、今度はLATSキナーゼがYAPをリン酸化することで、YAPが核内に移行できなくなり、細胞質中に保持されて分解されてしまいます。それに対して、HIPPOキナーゼが活性かされていないときは、MSTにキナーゼ活性がないため、YAPはリン酸化されておらず、核内に移行できて、転写因子TEAD4と結合して、転写因子として標的遺伝子の発現を促します。

　https://www.nature.com/articles/s41392-022-01191-9

ショウジョウバエにおけるHIPPOシグナリング

The central core of this pathway includes a pair of kinases, Hippo and Warts (Wts), which act in sequence to phosphorylate the transcriptional co-activator Yorkie (Yki) (Huang et al., 2005). Phosphorylation of Yki by Wts promotes cytoplasmic localization of Yki, thus reducing Yki-dependent transcription and growth (Dong et al., 2007; Oh and Irvine, 2008).　https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6215397/

 出典：https://www.youtube.com/watch?v=4qfj53CFIDU　6分37秒頃

哺乳類のHIPPOシグナリングの複雑さ

The mammalian Hippo pathway is more complicated than the Drosophila Hippo pathway. One of the reasons for this complexity is that mammals have more than one paralogue for each Drosophila component. These paralogues sometimes play redundant roles but in most cases exhibit distinct properties. Second and more importantly, the components of the mammalian Hippo pathway undergo many molecular interactions, so they exert additional functions and are subject to additional regulation. For instance, the substrates of MST kinases include not only LATS kinases and MOB1, but also c-Jun N-terminal kinase (JNK), histone H2B and FoxO, as discussed below (85,86). All of them are implicated in apoptosis. LATS1 interacts with LIM domain kinase 1 to inhibit its kinase activity and thereby affects cytokinesis (87). It also binds mitochondrial serine protease Omi/HtrA2 to promote the protease activity (88,89). Omi/HtrA2 controls cell proliferation through LATS1. If we define the final outputs of the Hippo pathway as the regulation of cell proliferation and cell death, it can be argued that these molecular interactions also mediate Hippo signalling. No matter how we demarcate the Hippo pathway, we need to consider that activation of the MST–LATS–YAP/TAZ axis is associated with parallel activation of other pathways, which co-operate with the canonical Hippo pathway.　https://academic.oup.com/jb/article/149/4/361/968447

Trophoblastへの分化

下の動画ではHIPPOシグナリングがなぜTrophoblastとInner Cell Massの2種類に分化誘導するかそのメカニズムを説明しています。HIPPOを抑制する因子が外側の細胞では何なのかについては不明としています。

　Possible pathway initiating the distinction between inner cell mass and trophoblast Bio peak チャンネル登録者数 2480人　https://www.youtube.com/watch?v=bwcICTcF2wE