老烟民肺不好有救了?!NPJ Regen Med:成纤维细胞分泌的骨甘蛋白,或成慢性阻塞性肺病治疗新希望 |
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老烟民肺不好有救了?!NPJ Regen Med:成纤维细胞分泌的骨甘蛋白,或成慢性阻塞性肺病治疗新希望
来源:100医药网 2025-04-04 09:22
本研究采用蛋白质组学策略,发现肺成纤维细胞分泌的骨甘蛋白能促进肺泡上皮细胞修复,其活性片段可改善小鼠肺损伤和肺功能,有望成为治疗慢性阻塞性肺疾病的新疗法。在呼吸内科领域,(COPD)是极为常见的慢性肺部疾病,严重影响着全球众多患者的与健康。据,全球约有6亿人受其困扰,且发病率呈上升趋势。当前,针对COPD的治疗手段有限,尚无药物能有效促进肺组织修复、逆转病情进展,这使得寻找创新疗法成为医学领域的迫切任务。在这一背景下,发表于NPJ Regen Med的一项研究 Fibroblast-derived osteoglycin promotes epithelial cell repair 带来了新的希望。
该研究聚焦于肺成纤维细胞分泌组,旨在寻找能够促进肺泡上皮细胞修复的关键因子,以此为COPD等疾病的治疗开辟新途径。研究人员采用蛋白质组学引导的药物发现策略,深入探索肺成纤维细胞分泌的各种因子,试图从中找到具有治疗潜力的 宝藏 。
研究结果令人振奋。首先,肺成纤维细胞来源的细胞外囊泡(EVs)和可溶性因子(SFs)对肺泡上皮细胞生长具有显著的支持作用。在体外小鼠肺类器官模型实验中,MRC5人肺成纤维细胞来源的EVs和SFs能显著提高类器官的集落形成效率,且呈浓度依赖性,不过对类器官大小并无影响。同时,它们还能有效抵消香烟烟雾提取物(CSE)对类器官形成的负面影响,增加肺泡型(SPC)类器官的数量。在来源于COPD患者肺组织的人源类器官实验中,EVs和SFs同样能提高集落形成效率,这充分表明其在促进上皮细胞修复方面的有效性,为后续研究奠定了坚实基础。
图 1:肺成纤维细胞来源的细胞外囊泡和可溶性因子支持肺泡类器官形成
接着,通过蛋白质组学引导的药物发现策略,研究人员成功锁定了骨甘蛋白(OGN)。在众多潜在因子中,OGN脱颖而出,展现出强大的促进类器官形成的能力,与对照组相比,它能使类器官形成数量增加约75%。进一步研究发现,OGN在肺组织中的表达受香烟烟雾影响显著。在小鼠实验中,暴露于CSE的小鼠肺组织以及长期暴露于香烟烟雾的小鼠,其OGN表达均明显下降。在人体研究中也发现,当前吸烟者肺组织中OGN蛋白表达低于非吸烟者,这一结果暗示了吸烟与OGN表达之间的紧密联系,也为COPD的发病机制研究提供了新线索。
图 2:蛋白质组学引导的药物发现策略鉴定出骨甘蛋白可诱导类器官形成
随后,研究人员深入探究了OGN对肺泡上皮细胞的作用。结果显示,OGN能促进肺泡上皮祖细胞的激活,在多种实验模型中都展现出良好的效果。在小鼠肺类器官实验中,OGN不仅能促进类器官生长,还能在CSE存在的情况下维持其再生效果,增加SPC类器官的比例。在人体COPD IV期类器官实验中,OGN治疗同样能提高集落形成效率,且不影响类器官直径。此外,在小鼠肺切片实验中,OGN能有效预防弹性蛋白酶诱导的肺组织损伤,这一系列实验充分证明了OGN在支持肺泡上皮修复方面的巨大潜力。
图 3:骨甘蛋白支持肺泡类器官形成
更值得关注的是,OGN的活性片段(富含亮氨酸重复区域4-7)同样具有强大的功能。它能像全长OGN一样,促进小鼠和人源类器官的形成,提高集落形成效率。在弹性蛋白酶诱导的小鼠肺损伤模型中,该活性片段能显著减轻肺损伤,改善肺功能,包括增加用力呼气流量(FEF0.2)、提高用力肺活量(FVC)等关键指标。这一发现为开发基于OGN活性片段的治疗药物提供了有力依据。
图 4:骨甘蛋白的活性片段诱导肺泡上皮生长并改善肺功能
从机制上看,转录组分析表明,OGN可增强上皮细胞的活性氧(ROS)防御机制,上调与糖酵解、氨基酸生物合成等相关的通路,同时促进铁的摄取和转运。此外,OGN还能增强上皮-成纤维细胞间的信号传导,上调成纤维细胞中Fgf7、Fgf10和Hgf等生长因子的表达,这些生长因子对肺泡上皮细胞的增殖和存活至关重要,进一步解释了OGN促进上皮细胞修复的内在机制。
总的来说,这项研究揭示了肺成纤维细胞分泌的OGN及其活性片段在肺泡上皮细胞修复中的关键作用,为COPD等慢性疾病的治疗提供了极具潜力的新方向。虽然目前还处于研究阶段,但相信在未来,基于这些发现开发的治疗方法有望为广大患者带来新的希望,改善他们的生活质量,减轻疾病负担。让我们共同期待医学领域在这一方向取得更多突破,为人类健康事业作出更大贡献。(100yiyao.com)
参考文献:
van der Koog L, Woest ME, Gorter IC, et al. Fibroblast-derived osteoglycin promotes epithelial cell repair.NPJ Regen Med. 2025;10(1):16. Published 2025 Mar 25. doi:10.1038/s41536-025-00404-3
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