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特发性肺纤维化（IPF）诊疗因机制不明受限。研究通过单细胞及 bulk RNA 测序筛选 FTH1、FABP5、DCXR、IGFBP7 等枢纽基因，经体内外验证确认 IGFBP7 为新型标志物，其与 TGF-β 通路形成正反馈，为 IPF 诊疗提供新方向。
特发性肺纤维化（IPF）如同隐匿在肺部的 “沉默杀手”，这一以肺组织进行性纤维化为特征的疾病，主要侵袭中老年人群，男性患病率相对更高。患者常出现呼吸困难、咳嗽、胸痛等症状，且病情会随时间推移不断恶化，最终往往因呼吸衰竭而失去生命，从确诊到死亡的中位生存期仅 2.5 至 3.5 年。目前，IPF 的病因和发病机制尚未完全明确，普遍认为是遗传、环境、免疫等多种因素共同作用的结果。尽管科研人员已开展大量研究，但 IPF 的发病机制仍如迷雾般笼罩着医学界，这直接导致临床诊断和治疗手段的匮乏。当前，IPF 的诊断主要依赖肺功能检查、胸部 CT 扫描、肺活检等方法，治疗则以缓解症状、延缓病情进展和改善生活质量为目标，缺乏有效的根治手段。因此，寻找能够用于早期诊断、精准治疗和预后评估的生物标志物，深入揭示 IPF 的发病机制，成为了医学领域亟待攻克的难题。
为了突破这一困境，成都中医药大学及其附属医院的研究人员开展了相关研究。他们的研究成果发表在《Cellular Signalling》上，为 IPF 的诊疗带来了新的希望。
研究人员主要运用了单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）、bulk RNA 测序和加权基因共表达网络分析（WGCNA）等技术方法。首先从 Gene Expression Omnibus（GEO）数据库获取了 GSE190889、GSE135893、GSE136831 等多个单细胞 RNA 测序数据集，这些数据集包含了健康人群、IPF 患者以及其他肺部疾病患者的肺组织样本。
关键基因筛选与验证
通过对公共数据集的单细胞 RNA 测序和 bulk RNA 测序分析，研究人员筛选出了 FTH1、FABP5、DCXR 和 IGFBP7 四个与 IPF 密切相关的枢纽基因。随后，利用博来霉素（BLM）诱导的体内外模型进行验证，结果显示 IGFBP7 在 IPF 中的表达显著上调，且在 IPF 上皮细胞中表达升高，证实了 IGFBP7 作为新型生物标志物的潜力。
IGFBP7 的诊断价值评估
双免疫荧光染色和单细胞 RNA 测序分析表明，IGFBP7 在 IPF 患者的肺上皮细胞中高表达，且其表达水平在肺组织和体液样本中均显著高于其他肺部疾病，如慢性阻塞性肺疾病（COPD）等，说明 IGFBP7 具有较高的诊断特异性和灵敏度，有望用于 IPF 的早期诊断及与其他疾病的鉴别诊断。
IGFBP7 与 TGF-β 信号通路的关联
基因集富集分析显示，IGFBP7 与 TGF-β 信号通路密切相关。TGF-β 信号通路在炎症和纤维化进程中起着关键作用，是驱动 IPF 发生发展的重要通路之一。体外研究发现，使用 TGF-β 抑制剂 SB431542 抑制 TGF-β 通路后，IGFBP7 的表达显著降低；而敲低 IGFBP7 则会减少上皮 - 间质转化（EMT）和纤维化相关标志物的表达，同时抑制 TGF-β1 的表达。这些结果表明，IGFBP7 与 TGF-β1 之间形成了一个正反馈环路，两者相互促进，共同推动 IPF 的炎症和纤维化进程。
研究结论与意义
本研究通过多组学分析和体内外实验，明确了 IGFBP7 在 IPF 中的重要作用，证实其可作为 IPF 的新型生物标志物，为 IPF 的早期诊断和鉴别诊断提供了新的工具。同时，揭示了 IGFBP7 与 TGF-β1 之间的正反馈调控机制，深入阐释了 IPF 的发病机制，为开发针对该通路的抗纤维化靶向治疗药物提供了坚实的理论基础。这一研究成果不仅有助于提高 IPF 的诊疗水平，为患者带来新的治疗希望，也为深入研究其他纤维化疾病的发病机制和治疗策略提供了重要的参考和借鉴。
