肠是食物消化、营养吸收和病原体防御的器官，肠黏膜长期与外界物质接触需要应对频繁的组织损伤，其中肠道上皮细胞（intestinal epithelial cells，IECs）强大的再生能力发挥关键作用^[2]。肠上皮由单层细胞组成并形成隐窝-绒毛结构，位于隐窝底部的肠道干细胞（intestinal stem cells，ISCs）促使肠上皮快速更新，每4~5天更换1次^[3]。ISCs大约每天分裂1次，产生高度增殖的祖细胞——转运扩增（trans-amplifying，TA）细胞。TA细胞位于干细胞上方的隐窝中，迅速分裂并向上移动到绒毛，同时分化为吸收性肠细胞、分泌细胞（肠内分泌细胞和杯状细胞）等。部分TA细胞分化为潘氏细胞，并迁移至隐窝底部承担免疫功能。在绒毛尖端，老化的成熟细胞经历程序性死亡并脱落到肠腔中^[4]。与其他分化细胞不同，潘氏细胞是唯一位于隐窝底部并与ISCs混合的成熟细胞，在防御病原体和维持干细胞稳定中发挥重要作用^[5]。

大肠的形态类似小肠，缺乏绒毛和潘氏细胞，但深隐窝分泌（deep crypt secretory，DCS）细胞与隐窝底部的富含亮氨酸重复序列G蛋白耦联受体5阳性[Leucine-rich repeat-containing G-protein coupled receptor 5-positive，Lgr5（+）]活性干细胞混合，其功能类似潘氏细胞^[6]。Lgr5（+）细胞体外培养可增殖分化成完整的绒毛-隐窝结构^[7]。还有一种不活跃的肠道干细胞即+4细胞（Hopx、mTert、Bmi1和Lrig1表达阳性），目前对这类细胞研究有限，但有研究表明其在创伤诱导的肠再生中发挥重要作用，并能代偿Lgr5（+）细胞的功能^[8]。Lgr5（+）细胞和+4细胞对干细胞上皮内稳态的维持和再生至关重要，因为其可分泌必需的生态位信号配体，如表皮生长因子（epidermal growth factor，EGF）、Wnt3a和Notch配体DLL4等^[9]。隐窝-绒毛结构的快速自我更新和结构之间的梯度分化受到多种信号通路的联合控制，例如Wnt信号通路、骨形态发生蛋白（bone morphogenetic protein，BMP）信号通路、Notch信号通路以及Hippo信号通路等^[10,11,12]。

Hippo信号通路的发现起源于1995年黑腹果蝇肿瘤抑制基因的鉴定，该通路由多种抑癌基因和一种原癌基因组成，Hippo、Wts和Yki等核心成分在进化上高度保守。哺乳动物中Hippo信号通路更加复杂，包括两种Hippo同源物MST1和MST2、两种Wts同源物LATS1和LATS2以及两种Yki同源物YAP和TAZ，YAP和TAZ是Hippo下游两种主要效应分子。Hippo信号通路的核心是激酶级联反应，磷酸化的MST1/2激酶和萨尔瓦多同源物1（salvador homologue 1，Sav1）形成复合物，可激活LATS1/2，LATS1/2发生磷酸化并抑制转录共激活因子YAP/TAZ，磷酸化的YAP与细胞质中蛋白质结合后发生泛素化并降解，从而抑制YAP促生长、抗凋亡的功能。而当Hippo信号通路被抑制时，YAP/TAZ去磷酸化，转运至细胞内，与TEA域家族成员（TEA domain family members，TEADs）及其他转录因子相互作用诱导相关的基因表达，这些基因可促进细胞增殖、抑制凋亡。YAP在小肠中表达量较低，但在结肠表达量较高，其在绒毛、隐窝上部细胞中主要位于细胞质^[13]，在隐窝基底部的Lgr5（+）ISCs中则主要位于细胞核^[14]，在潘式细胞中低表达，表明从绒毛到隐窝基底部，Hippo信号活动呈梯度下降，推测YAP活性与肠上皮细胞分化程度呈负相关趋势。

上游的生化因素和物理因素会影响Hippo信号通路激酶和YAP的激活。生化信号的串扰包括Fat通路重要成分Dachsous-Fat（Ds-Fat）、表皮生长因子受体（EGFR）、Wnt、BMP、Hedgehog和G蛋白耦联受体（G protein coupled receptor，GPCR）信号、整合素信号、细胞能量代谢和氧化应激。物理因素包括F-肌动蛋白水平、F-肌动蛋白细胞骨架中的张力以及细胞连接处和焦点粘连处的机械应力。

目前认为Hippo信号通路主要具有以下生物学效应：（1）调控细胞增殖及凋亡：在低密度条件下，细胞间的紧密连接和黏附连接减少，Hippo信号通路被抑制，YAP无法与14-3-3蛋白（一种衔接分子，调节靶蛋白与其他蛋白的相互作用）结合，不能进入细胞核与TEAD结合，诱导下游基因转录表达和促进细胞增殖的功能受到抑制。（2）调控组织再生：YAP活性对正常组织生长发育及稳态维持并非必要，但在损伤组织的再生中发挥重要作用。（3）促进组织的自我更新和分化：研究表明YAP起源于胚泡，具有促进细胞自我更新和分化的能力，YAP在成年动物胚胎干细胞（embryonic stem cells，ESCs）中发挥重要作用^[15]。（4）调控器官体积：例如Hippo信号通路可抑制Wnt信号从而抑制心肌细胞增殖，控制心脏大小。（5）调节细胞接触性抑制：当细胞与相邻细胞接触时，贴壁细胞将停止增殖，避免组织过度生长，维持机体组织的正常。

YAP在肠道再生时活化，其缺失时再生能力显著受损。在葡聚糖硫酸钠（dextran sodium sulfate，DSS）诱导结肠炎小鼠模型中，建模成功2~5 d后可观察到YAP1蛋白水平的增加^[16,17]，体内和体外研究显示IL-6受体亚单位β（也称为gp130），通过Src家族激酶（Src family kinases，SFKs）激活YAP1^[16]。野生型小鼠肠道在DSS诱导损伤后能得到有效修复，而YAP1基因敲除的小鼠其再生能力明显减弱并具有更高的死亡率^[17]。这说明在正常情况下，Hippo信号可抑制YAP活性，而在损伤时Hippo信号关闭并启动YAP活化，促进细胞再生。

在肠道损伤后修复初期，YAP活性升高并促进ISCs再生，之后YAP活性下降，ISCs分化修复肠道组织。Gregorieff等^[11]发现YAP1通过阻断Wnt信号并激活EGFR途径来调控ISCs参与肠道再生；YAP1基因条件性敲除的小鼠在肠上皮再生后，全身暴露于电离辐射环境中可引起EGFR配体上皮调节蛋白表达增加，这可能是隐窝中YAP1缺失的补偿机制。这表明功能性YAP1在再生初期是重要的；损伤后7 d在肠道上皮细胞特异性敲除YAP1基因的小鼠中，细胞过度增殖可能是Wnt信号增强传导的结果。YAP1在损伤后不同时间点的再生反应中发挥不同作用，可能是由于在这些时间点激活不同的细胞修复机制。例如，参与细胞周期和DNA修复的过程在损伤后2~5 d是活跃的，而组织发育的过程可以在损伤后1周或之后的时间激活^[18]。

器官自我更新能力的核心是干细胞，学者普遍认为保留的干细胞负责在损伤后重建整个组织^[8,19]。研究显示Hippo信号通路核心成员YAP、TEADs和MST等可以调控干细胞自我更新及增殖，控制组织器官的再生^[20,21]。内源性YAP1蛋白表达局限于隐窝底部的ISCs前体，表明其与ISCs调节有关^[17,22]，活化的YAP可以促进ISCs和前体细胞的增殖，减少潘氏细胞和杯状细胞的数目，降低高度分化成熟肠细胞表面蛋白的表达^[23]。这些数据表明：肠道中活化的YAP对细胞增殖、祖细胞扩增和抗分化有促进作用。这与在其他组织（包括小鼠肝脏和皮肤）中观察到的YAP诱导后的表型一致^[24]。

慢性炎症反应是一种重复的损伤和修复过程，已被证明对不同器官具有致癌作用。肿瘤是IBD的不良结局之一，ISCs承担着在自我更新和分化之间保持平衡的艰巨任务，因此，了解再生机制是否促进肠癌的发生至关重要。Gregorieff和Wrana^[25]发现在肠道受损时，YAP通过驱动EGFR依赖性信号促进细胞增殖并防止细胞过度分化成潘氏细胞来维持更新和分化之间的平衡，而YAP在再生中的双重功能可以被肿瘤细胞利用从而促进腺瘤形成；该研究认为再生与致瘤反应的区别在于致瘤反应通过肿瘤抑制因子Apc的突变激活Wnt信号通路，从而逃避YAP对Wnt/β-catenin通路的抑制。目前尚不清晰诱导YAP活化的精确信号，局部炎症反应和（或）组织结构的改变可能是激活YAP转录活性和促进肿瘤进展的关键因素。其他证据显示BMP信号传导下调Lgr5（+）ISCs的自我更新，限制肠上皮的扩张，进而抑制结肠直肠癌的发生^[26]。

哺乳动物肠上皮与黏附连接处的顶端具有紧密连接，形成细胞旁扩散屏障^[27]。包括IBD在内的肠道疾病通常与IEC极性或上皮连接的破坏有关，可激活Hippo通路^[28]。Hippo信号通路多个组成部分定位于细胞间连接，这些连接不仅在维持组织完整性和极性中发挥作用，还提供有效调节Hippo信号传导的平台。细胞连接和Hippo通路组件之间的联系可以解释细胞接触和细胞极性在调节Hippo信号通路活动中的作用。在哺乳动物细胞中，E-钙黏蛋白（E-cadherin）介导的细胞-细胞黏附仅发生在黏附连接处，并且这些细胞附着位点通过连环蛋白catenin和相关蛋白可与肌动蛋白-肌球蛋白细胞骨架连接。此外，Hippo信号通路可整合来自空间组织和反应邻近细胞物理状态的信号，并且通过磷酸化和灭活YAP1来调节细胞生长的接触抑制，抑制YAP1介导的转录^[29]。E-钙黏蛋白介导的细胞-细胞接触可通过调节Hippo信号通路来控制细胞增殖^[30]。YAP1和TAZ转录活性也通过Rho GTPases或JNK1/2的机械信号控制^[31]，然而目前对Hippo信号通路是否参与YAP1和TAZ的调节仍然存在争议^[32]。机械力影响肠道生理学的多个方面，特别是促进肠上皮细胞的增殖和迁移^[33]。然而，尚无研究报道YAP1和TAZ是否在肠道上皮细胞对机械信号的响应中发挥作用。