Adv Sci:尿液中的“干细胞宝藏”,南昌大学邓柯玉/辛洪波发现人尿源干细胞如何阻断肺纤维化的核心病理开关


特发性肺纤维化(IPF)是一种进展性、致死性肺部疾病,病因尚不明确,且缺乏有效的治疗手段。

2026年6月16日,南昌大学邓柯玉、辛洪波共同通讯在Advanced Science(IF=14.1)在线发表题为Human Urine Stem Cells Alleviate Pulmonary Fibrosis via Inhibiting Macrophage-Myofibroblast Transition的研究论文。

本研究证实,人尿源干细胞(hUSCs)可通过抑制巨噬细胞-肌成纤维细胞转化(MMT)显著缓解肺纤维化;借助单细胞核RNA测序数据分析与共免疫荧光染色,研究证实MMT是IPF的核心病理过程,浸润巨噬细胞、受损肺泡上皮细胞与肌成纤维细胞之间存在紧密相互作用。

博来霉素诱导肺纤维化小鼠模型体内实验结果显示,hUSCs能够减轻肺泡上皮细胞损伤、减少单核细胞来源巨噬细胞浸润、抑制MMT,进而显著改善肺纤维化病变。此外,巨噬细胞-肺泡上皮细胞共培养体系体外实验证实,hUSCs可通过旁分泌作用抑制单核细胞募集与MMT进程。

机制层面:联合hUSC条件培养基(hUSC-CM)液相芯片检测、蛋白抗体芯片结果进行韦恩图分析,筛选得到hUSCs高分泌因子DKK1;该蛋白可通过抑制巨噬细胞内Wnt/β-catenin信号通路,阻断MMT发生。

综上,hUSCs可通过多重途径发挥抗肺纤维化保护作用,其效应至少部分依赖旁分泌因子DKK1调控MMT过程中Wnt/β-catenin介导的纤维化应答。由此可见,hUSCs有望为临床IPF治疗提供全新干预策略。

特发性肺纤维化(IPF)是一种进行性和不可逆的间质性肺疾病,其主要病理特征是肺泡结构破坏和过度的细胞外基质沉积。肺泡上皮细胞是肺组织与外界环境之间的关键屏障,在抵御各类病原体入侵中发挥重要作用;肺泡上皮屏障受损是IPF发生、进展的核心始动因素。

纤维化进程中,活化的肌成纤维细胞是胶原蛋白大量沉积的主要驱动细胞。目前已有充分研究证实,肌成纤维细胞来源于肺固有成纤维细胞活化、肺泡上皮细胞发生上皮-间质转化(EMT);同时越来越多证据表明,巨噬细胞-肌成纤维细胞转化(MMT)是肺纤维化肌成纤维细胞的另一重要来源。

已有研究表明,辐射或博来霉素(BLM)造成的上皮细胞损伤会激活p21-CCL7信号轴招募巨噬细胞,进而诱发或加重肺纤维化。但IPF进展过程中炎症免疫应答与局部组织损伤、纤维化之间的相互作用及其调控机制仍有待阐明,尤其缺乏深入的临床层面研究,极大限制了靶向治疗方案的研发与优化。

巨噬细胞是IPF病程中连接组织损伤与纤维化修复的核心细胞,其功能表型直接调控组织修复与纤维化之间的平衡关系。慢性损伤微环境下,巨噬细胞会异常极化为促纤维化M2型表型;该类巨噬细胞持续分泌转化生长因子β(TGF-β),激活肌成纤维细胞、打破细胞外基质稳态,还可通过MMT直接参与纤维化瘢痕形成。

大量研究证实,特异性清除或抑制巨噬细胞能够显著缓解实验性肺纤维化病变,说明巨噬细胞,尤其是病理型M2巨噬细胞,是肺纤维化潜在的核心治疗靶点。

尽管巨噬细胞被认定为关键潜在治疗靶点,但受限于缺乏高效抗纤维化药物,当前IPF治疗手段十分有限。抗纤维化药物副作用繁多,无法降低IPF患者总体死亡率。因此,研发安全有效的IPF治疗手段迫在眉睫,对改善患者肺功能、延长生存期具备重大临床意义。

细胞疗法为纤维化疾病提供了全新治疗思路。但传统间充质干细胞存在取材来源有限、具备免疫原性、存在致瘤风险等问题,阻碍其临床转化应用。人尿源干细胞(hUSCs)具有无创取材、低免疫原性、增殖能力强、多向分化潜能等独特优势但hUSCs在肺纤维化中的作用尚不明确。

DKK1通过抑制Wnt/β-catenin信号通路减弱BLM诱导的MMT(图源自Advanced Science

本研究构建无血清培养体系,分离获得高纯度hUSCs,并在博来霉素诱导的小鼠肺纤维化模型中评价其治疗效果。本研究围绕“肺泡上皮细胞-巨噬细胞-肌成纤维细胞”调控轴,进一步探究hUSCs干预肺纤维化的疗效及内在机制;研究结果证实,hUSCs可通过抑制肺纤维化中的巨噬细胞-肌成纤维细胞转化(MMT),有望成为临床治疗IPF的有效新方案。

参考消息:https://doi.org/10.1002/advs.76150


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