阴阳2（Yin Yang 2,YY2）是最近发现的具有锌指结构域的YY家族转录因子。YY2最早出现在胎盘哺乳动物进化完成之后,是YY家族另一转录因子阴阳1（Yin Yang 1,YY1）的逆转录拷贝。YY家族中的YY2和YY1在核苷酸和氨基酸序列上高度同源。而YY1已被广泛研究证明可作为转录因子参与调控多种生物过程;然而,尽管最近研究表明YY2能够参与免疫调节、发育过程并抑制肿瘤的发生,但目前我们对YY2生物学和病理生理功能的了解仍然非常有限。代谢重编程是肿瘤细胞在恶劣微环境下快速增殖和存活的关键特征之一。最近的研究表明,除了葡萄糖和脂类代谢的重编程外,肿瘤细胞也改变了它们的氨基酸代谢方式。例如,肿瘤细胞通过上调谷氨酸转运蛋白促进谷氨酰胺代谢,以回补三羧酸循环（TCA）循环为肿瘤细胞提供能量,同时产生重要的还原剂谷胱甘肽（GSH）清除肿瘤细胞快速增殖积累的活性氧（ROS）;除此之外,肿瘤细胞还能通过促进丝氨酸代谢过程中的酶的表达促进丝氨酸代谢,为肿瘤细胞提供核酸合成前体并产生大量还原性物质还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）维持细胞内氧化还原平衡,氨基酸代谢重塑的改变促进了肿瘤的发生发展。另一方面,YY2目前被证实是一种肿瘤抑制因子,可以有效抑制细胞周期进程和肿瘤发生,但其分子作用机制尚未完全阐明。此外,它是否参与肿瘤细胞代谢重编程,特别是肿瘤细胞氨基酸代谢重编程,目前仍尚未清楚。首先,我们通过RNA-Seq测序和KEGG分析发现,YY2过表达导致肿瘤细胞代谢途径中的丝氨酸代谢通路富集。丝氨酸代谢产物的减少进一步证实了YY2对丝氨酸代谢途径的影响。此外,我们发现YY2对丝氨酸代谢的抑制作用显著导致结肠癌细胞增殖潜能的降低。RNA-Seq测序结果、定量PCR以及蛋白质定量分析结果表明,YY2显著下调丝氨酸代谢途径3-磷酸甘油酸脱氢酶（PHGDH）的m RNA和蛋白表达水平,PHGDH是丝氨酸合成代谢途径的关键限速酶,可将3-磷酸甘油酸（3PG）转化为3-磷酸羟基丙酮酸（3PHP）,随后,3-磷酸羟基丙酮酸（3PHP）在磷酸丝氨酸氨基转移酶1（PSAT1）作用下形成3-磷酸丝氨酸（3PS）,最后,3-磷酸丝氨酸（3PS）在磷酸丝氨酸磷酸酶（PSPH）的作用下转化为丝氨酸,完成丝氨酸从头合成。此外,通过对丝氨酸代谢产物的检测以及对结肠癌细胞增殖潜能的分析,我们发现同时过表达YY2和PHGDH可消除YY2对丝氨酸代谢和肿瘤细胞增殖的抑制作用,提示YY2调控PHDGH是其通过调节氨基酸代谢途径抑制肿瘤细胞增殖的关键。同时,前期研究表明YY2可以调控肿瘤抑制因子p53的表达,而p53又负调控PHGDH的表达。为了阐明YY2对PHGDH表达的调控是否依赖于p53,我们利用p53缺失的结肠癌细胞HCT116p53null细胞分析了过表达YY2对HCT116p53null细胞中PHGDH表达水平以及丝氨酸代谢产物水平的影响,实验结果表明YY2对PHGDH的调控不依赖于p53的表达。为了进一步解析YY2调控PHGDH表达的具体分子机制,我们进行了双荧光素酶报告基因实验和染色质免疫沉淀（Ch IP）实验,实验结果发现YY2能够直接与PHGDH启动子结合并抑制其转录活性。最后,通过免疫缺陷小鼠的肿瘤异种移植实验,我们证明YY2过表达抑制了HCT116p53null细胞的体内成瘤潜能,而同时过表达PHGDH后则能显著恢复HCT116p53null细胞的体内成瘤潜能。这一实验结果表明YY2/PHGDH信号轴在肿瘤抑制因子p53不存在的条件下对肿瘤细胞的体内成瘤能力具有显著的抑制作用。综上所述,本研究通过体内外及多种分子细胞生物学方法揭示了YY2可通过负调控丝氨酸代谢途径重要关键酶PHGDH的转录活性从而抑制肿瘤细胞丝氨酸代谢,显著抑制肿瘤细胞增殖和体内成瘤能力的新调控机制。除此之外,本研究不仅将YY2与肿瘤细胞代谢中的氨基酸代谢调控联系起来,而且证明了YY2具有作为抗肿瘤治疗策略靶点的可能性。