肺纖維化（PF）是成纖維細(xì)胞增殖，大量細(xì)胞外基質(zhì)聚集，并伴炎癥損傷、組織結(jié)構(gòu)破壞為特征的一大類肺疾病終末期改變，也就是正常的肺泡組織被損壞后，經(jīng)過異常修復(fù)導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)異常。絕大部分PF病因不明，稱為特發(fā)性間質(zhì)性肺炎。而特發(fā)性間質(zhì)性肺炎中最常見的以PF病變?yōu)橹饕憩F(xiàn)形式的疾病類型，為特發(fā)性PF，是一種能導(dǎo)致肺功能進(jìn)行性喪失的間質(zhì)性肺疾病。

PF發(fā)病機(jī)制研究新進(jìn)展

PF患者大都預(yù)后不佳。盡管一些抗纖維化治療藥物可顯著減少用力肺活量的下降，但這些藥物既不能促進(jìn)恢復(fù)，也不能阻止功能下降的進(jìn)展和緩解PF中的組織結(jié)構(gòu)扭曲。因此，需要更好地了解PF的分子和細(xì)胞機(jī)制對(duì)于發(fā)現(xiàn)有效的抗PF藥物至關(guān)重要。近期，多篇文獻(xiàn)報(bào)道了PF發(fā)病機(jī)制的新發(fā)現(xiàn)，可作為靶向治療PF的潛在途徑。

1. 趨化因子CCL1觸發(fā)AMFR-SPRY1通路，驅(qū)動(dòng)PF

趨化因子CCL1通過與其受體相互作用將免疫細(xì)胞募集到損傷部位和炎癥組織，從而調(diào)節(jié)組織穩(wěn)態(tài)，在各種人類炎癥性疾病中發(fā)揮作用。中南大學(xué)湘雅第二醫(yī)院的Zhuo-wei Hu團(tuán)隊(duì)報(bào)道PF小鼠和人纖維化肺組織的支氣管肺泡灌洗液中CCL1升高^[1]。此外，CCL1通過與PF患者和小鼠PF模型肺組織中的自分泌運(yùn)動(dòng)因子受體 (AMFR) 相互作用將肺成纖維細(xì)胞激活為肌成纖維細(xì)胞，從而發(fā)揮促纖維化作用。從機(jī)制上講，CCL1觸發(fā)AMFR磷酸化，激活A(yù)MFR 的E3連接酶活性及對(duì)ERK抑制劑Spry1的泛素化（圖1）。這減輕了Spry1對(duì) ERK-p70S6K信號(hào)活性的抑制作用并增強(qiáng)了促纖維化蛋白的合成。這些研究結(jié)果提示CCL1-AMFR-ERK信號(hào)級(jí)聯(lián)作為治療PF的治療靶點(diǎn)。

                                                                                              圖1. 趨化因子CCL1通過AMFR-SPRY1通路驅(qū)動(dòng)PF

2. TGFβ2 和 TGFβ3 亞型驅(qū)動(dòng)纖維化疾病

轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β (TGFβ) 是纖維化的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素。哺乳動(dòng)物中的三種 TGFβ亞型（TGFβ1、 TGFβ2和 TGFβ3）在胚胎發(fā)育中具有不同的功能；然而，TGFβ2和TGFβ3 的后天病理作用和激活機(jī)制尚未得到很好的印證。美國(guó)基因科技公司的Joseph R. Arron團(tuán)隊(duì)證明與 TGFβ1 相比，TGFβ2 和 TGFβ3 的潛伏形式可以通過獨(dú)立于整聯(lián)蛋白的機(jī)制激活，并且具有較低的激活閾值^[2]。與健康對(duì)照組織相比，TGFβ2和 TGFβ3在PF患者病變組織中的表達(dá)增加。用強(qiáng)效變構(gòu)抗體對(duì) TGFβ2 和 TGFβ3 進(jìn)行同工型選擇性抑制可以改善小鼠體內(nèi)實(shí)驗(yàn)性纖維化（圖2）。這些發(fā)現(xiàn)支持將同工型選擇性TGFβ2和/或TGFβ3抑制作為慢性纖維化疾病患者的治療策略。

                                                                                               圖2. 抗TGFβ2和抗TGFβ3抗體治療可減少PF模型中的纖維化

3. Cpt1a-Bcl-2 相互作用調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡抵抗和纖維化重塑

線粒體鈣單向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 (MCU) 調(diào)節(jié)肺巨噬細(xì)胞的代謝重編程和PF的進(jìn)展。纖維化進(jìn)展與肺巨噬細(xì)胞的凋亡抵抗有關(guān)。美國(guó)阿拉巴馬大學(xué)伯明翰分校A. Brent Carter團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)PF患者和模型小鼠的肺巨噬細(xì)胞中線粒體Bcl-2顯著增加^[3]。而在表達(dá)顯性抑制MCU的小鼠中，Bcl-2 顯著降低。MCU 通過增加 Cpt1a 的表達(dá)和活性來調(diào)節(jié)對(duì)脂肪酸 β-氧化的代謝重編程。Cpt1a是脂肪酸β氧化的限速酶，通過與 Bcl-2 的 BH3 結(jié)構(gòu)域結(jié)合而直接與 Bcl-2 相互作用，該結(jié)構(gòu)域?qū)?Bcl-2 錨定在線粒體中以減弱細(xì)胞凋亡。巨噬細(xì)胞中 Bcl-2 的缺失保護(hù)小鼠免于發(fā)生肺纖維化。此外，在纖維化形成后，當(dāng) Bcl-2 被刪除或被 ABT-199 抑制時(shí)，小鼠纖維化消退（圖3）。這些觀察結(jié)果表明巨噬細(xì)胞脂肪酸β氧化、抗凋亡和失調(diào)的纖維化重塑之間存在相互作用。

                                                                                                 圖3. Cpt1a-Bcl-2結(jié)合調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡和纖維化重塑

云克隆不僅可提供肺纖維化動(dòng)物模型，也涵蓋其他常見呼吸系統(tǒng)疾病（哮喘、支氣管炎、肺栓塞、肺炎、慢性阻塞性肺疾病等）動(dòng)物模型。還具有各類肺疾病檢測(cè)指標(biāo)及上述研究中涉及的蛋白（CCL1、AMFR、ERK、Spry1、TGFβ2、TGFβ3、Bcl-2、Cpt1a），可助力廣大科研工作者進(jìn)行肺疾病相關(guān)研究。

 參考文獻(xiàn)

[1] Liu SS, Liu C, Lv XX, et al. The chemokine CCL1 triggers an AMFR-SPRY1 pathway that promotes differentiation of lung fibroblasts into myofibroblasts and drives pulmonary fibrosis[J]. Immunity, 2021, 54(9): 2042-2056.(IF=31.745)

[2] Sun T, Huang Z, Liang WC, et al. TGFβ2 and TGFβ3 isoforms drive fibrotic disease pathogenesis[J]. Sci Transl Med, 2021, 13(605): eabe0407.(IF=17.956)

[3] Gu L, Surolia R, Larson-Casey JL, et al. Targeting Cpt1a-Bcl-2 interaction modulates apoptosis resistance and fibrotic remodeling[J]. Cell Death Differ, 2021.(IF=15.828)