雷公藤内酯醇通过抑制基质硬化、阻止肌成纤维细胞活化而缓解放射性肺纤维化

Matrix stiffness and its signaling pathway are the conditions necessary to activate myofibroblasts (MFB). Inhibition of matrix stiffness and its signaling pathways, not only prevented the activation of MFB, but also for the preservation of normal lung structure and function, and therefore play a key role in anti-radiation-induced pulmonary fibrosis (RILF). Previous studies have shown that reducing the activation of MFB is an important way in anti-RILF effect of triptolide (TPL), but TPL's effect on matrix stiffness and its signaling pathway are unclear. In this study, through the application of in vitro matrix stiffess model and in vivo RILF mouse model, we explore the effects of TPL on matrix stiffess and its signaling pathway , and the relevance of this impact on MFB activation, lung tissue structure and function, so to clarify the key mechanism of anti RILF of TPL. Meanwhile, the study will reveal the key role of matrix stiffness and its signaling pathway in RILF , and provide new ideas for the study of anti-fibrotic drugs.

基质硬化及其信号通路是肌成纤维细胞（MFB）活化成熟的必需条件。抑制基质硬化及其信号通路，不仅阻止MFB活化，且为保存肺正常结构及功能所必需，因此是抗放射性肺纤维化（RILF）的关键。前期研究显示，减少MFB的活化是雷公藤内酯醇（TPL）抗RILF的重要途径，但TPL对基质硬化及其信号通路的作用尚不清楚。本研究通过应用体外基质硬化模型及体内小鼠RILF模型，探讨TPL对RILF中基质硬化及其信号通路的影响，以及此影响与MFB活化、肺组织结构与功能的相关性，以期阐明TPL抗RILF的关键机制，为TPL的抗RILF应用提供有力支撑。同时本研究将揭示基质硬化及其信号通路在RILF中的关键地位，为抗纤维化药物的研究提供新的思路。

放射性肺纤维化（RILF）是胸部放疗后严重的并发症，极大地降低了患者的生活质量，目前临床尚无有效治疗药物。有关RILF病变的研究显示，照射后肺组织中呈现多样的变化，包括肺细胞损伤、ROS、TGF-β1等升高、炎性细胞浸润、基质硬化、肌成纤维细胞（MFBs）活化和抗凋亡等。. 本项目配制及利用体外3D基质，以及采用共培养和小鼠RILF模型，探索RILF发病机理及雷公藤内酯醇（TPL）抗RILF机制。发现：.（1）照射后肺组织中LOXs增高是RILF基质硬化的主要因素；体外3D硬基质促进MFBs活化；TPL处理可下调LOX及基质硬度；转录组学比较软、硬基质对纤维细胞的影响，KEGG 通路聚类分析显示，ECM-receptor interaction, focal adhesion pathway, PI3K/AKT在两者中差异明显。.（2）采用重组rLOX及Ad-LOX过表达可加重RILF，但采用LOX抑制剂BAPN不能有效抑制RILF，本研究提出照射引起的RILF是多因素参与的复杂病变，单靶点抑制剂难以达到有效缓解。.（3）首次报道了肺泡巨噬细胞（AMs）是照射后肺组织中主要炎症浸润细胞；TPL可通过抑制趋化因子MIP-2的分泌以及下调表面受体CXCR2而减少AMs的游走、浸润；同时TPL抑制AMs的吞噬作用及炎症因子的分泌。.（4）首次发现延长培养时间，高硬度基质可诱导MFB凋亡；MFB的抗凋亡需要巨噬细胞和硬基质共同参与维持，显示MFB的活化可由基质硬化或巨噬细胞之一刺激发生，但MFB的抗凋亡持续活化需要基质硬化和巨噬细胞两者共同参与。AMs（M1/M2）通过分泌MMPs下调由硬基质刺激的SPRY2/PTEN，导致MFBs的AKT活性增加、抗凋亡作用增强。.（5）LOXs-stiff matrix-AMs-MFBs-LOXs-stiff matrix构成的恶性循环促进了纤维化的进展， TPL多靶点抑制这一异常网络，有效缓解RILF。. 复杂疾病如放射性肺纤维化，是多个因素调节的、多种细胞参与的复杂网络，选择性作用于单一靶点常难以阻止病变的进展。TPL通过对AM细胞与MFB细胞之间调控网络的多靶位抑制作用，使照射后过度活化的肺内环境趋于平静，缓解及阻止纤维化的进程。本研究为TPL或结构改造物、类似物的实用提供理论支撑。