上海
【導讀】特發性肺纖維化（IPF）涉及轉化生長因子-β，這是驅動生化信號通路的關鍵因素，誘導細胞轉分化和過度的細胞外基質（ECM）沉積。增加的ECM硬度改變了肺的機械微環境，通過機械信號轉導加劇肺功能障礙。
11月17日，延邊大學附屬醫院/中國藥科大學研究團隊在期刊《Advanced Science》上發表了題為“Pulmonary-Targeted Nanoparticles Interrupt the Malignant Mechanical and Biochemical Signaling Crosstalk for Idiopathic Pulmonary Fibrosis Therapy”的研究論文，本研究中，研究人員開發了一種可吸入的肺靶向脂質納米顆粒，以有效治療 IPF，通過阻斷肺部機械-生化信號惡性交互作用。研究結果表明，VB-RT NPs 有效地逆轉了纖維化肺中失調的機械-生化信號交互作用，并阻止了纖維化進展，為 IPF 提供了一種有前景的治療手段。
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202512658
特發性肺纖維化：生化與機械信號協同作用加速纖維化進程
01
特發性肺纖維化（IPF）是一種進行性肺部疾病，其特征是細胞外基質（ECM）過度沉積，導致肺組織纖維化以及肺功能不可逆地受損。目前，IPF 仍無法治愈，患者確診后的中位生存期僅為 2 至 5 年。隨著全球人口老齡化，預計未來幾年 IPF 給患者和醫療系統帶來的負擔將大幅增加。有大量證據表明，生化信號通路在驅動纖維化過程中起著關鍵作用。在纖維化刺激的響應下，諸如轉化生長因子-β（TGF-β）和腫瘤壞死因子-α 等關鍵細胞因子被激活，從而引發上皮細胞凋亡、肌成纖維細胞過度活化以及細胞外基質過度沉積，這些因素共同加速了纖維化的進程。與此同時，肌成纖維細胞的激活伴隨著α-平滑肌肌動蛋白（α-SMA）表達的增加，促進了細胞骨架的重塑。這一過程改變了肺部的機械特性，增強了收縮性，并促進了纖維化膠原蛋白的沉積和交聯，最終導致組織硬度增加。因此，纖維化的發展是由生化和機械信號通路共同驅動的。
VB-RT 納米顆粒調節機械信號傳導并改善BLM誘導的纖維化小鼠的機械微環境
02
為了評估 VB-RT 納米顆粒對機械信號傳導和肺部生物力學的影響，研究人員對肺組織切片的楊氏模量進行了測量，并通過熱圖進行了可視化。肺切片中觀察到的膠原纖維結構進一步支持了 VB-RT 納米顆粒調節纖維化生物力學微環境的能力。蛋白質印跡分析始終表明，VB-RT 納米顆粒顯著抑制了纖維化肺中膠原蛋白 I 和α-平滑肌肌動蛋白的上調。
為了確定 VB-RT 納米顆粒是否調節這些過程，研究人員檢測了整合素β1 和 F-肌動蛋白的表達。在BLM組中，這兩種蛋白的表達均顯著上調，但在治療組中其水平逐漸降低，其中 VB-RT 納米顆粒治療組的下調幅度最大。通過 CD31 染色進一步評估血管重塑，以評估內皮細胞的完整性。總之，這些發現表明 VB-RT 納米顆粒將纖維化生物力學微環境重塑為更接近生理的狀態，恢復機械穩態，減輕異常的機械轉導，從而抑制特發性肺纖維化的發展。
VB-RT 納米顆粒可調節機械信號傳導，并改善BLM誘導的纖維化小鼠的機械微環境
結論
03
總體而言，本研究凸顯了一個有前景的治療策略，能夠阻斷特發性肺纖維化（IPF）肺部機械信號與生化信號之間的惡性交互作用。這一策略或許也適用于其他存在類似信號交互作用的疾病，值得在多種實驗模型中進一步驗證，以評估其更廣泛的治療潛力。
參考資料：
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202512658
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