肺痿方通过靶向HSP90ab1抑制乳酸驱动的内皮间质转化改善肺纤维化的作用机制

《Phytomedicine》：Fei Wei Formula Attenuates Pulmonary Fibrosis by Inhibiting Lactate-Driven Endothelial Mesenchymal Transition via its Target of HSP90ab1

本研究针对特发性肺纤维化（IPF）缺乏安全有效治疗方案的临床难题，系统探究了中药复方肺痿方（FW）的治疗潜力。研究人员通过真实世界临床分析、博来霉素（BLM）诱导的小鼠肺纤维化模型及人肺微血管内皮细胞（HPMECs）体外实验，结合多组学技术，揭示了FW通过靶向热休克蛋白90α家族B类成员1（HSP90ab1），抑制AKT/mTOR通路，减少乳酸积累，从而逆转内皮间质转化（EndoMT），最终发挥抗肺纤维化作用。该研究为IPF的代谢干预提供了新靶点，并为中药复方的现代化研究提供了范式。

　　

特发性肺纤维化（IPF）是一种慢性、进行性、致死性的间质性肺病，病因不明，诊断后中位生存期仅为3-5年。目前获批的药物如尼达尼布和吡非尼酮虽能延缓肺功能恶化，但存在副作用明显、患者耐受性差等问题，无法有效逆转疾病进程或显著提高生存率。因此，开发安全有效的新疗法迫在眉睫。在中医理论指导下，肺痿方（Fei Wei Formula, FW）作为益气活血方剂，在临床实践中已显示出对IPF的良好疗效，但其具体作用机制尚不明确。尤其是近年来研究发现，肺内皮细胞可通过内皮间质转化（Endothelial-to-Mesenchymal Transition, EndoMT）成为成纤维细胞的来源之一，参与肺纤维化形成，而能量代谢异常（如乳酸堆积）在此过程中的作用逐渐受到关注。为了深入揭示FW治疗IPF的科学内涵，研究人员在《Phytomedicine》上发表了此项研究。

本研究综合运用了真实世界临床研究、动物模型、细胞实验和多组学技术。临床部分纳入了中日友好医院的门诊及住院IPF患者，分为标准治疗组和FW联合治疗组进行评估。动物实验采用博来霉素（Bleomycin, BLM）诱导的小鼠肺纤维化模型，并设置了不同剂量FW治疗组、阳性药对照组（尼达尼布）及乳酸干预组等。体外实验使用人肺微血管内皮细胞（HPMECs），在常氧和低氧条件下，观察FW含药血清对EndoMT、细胞迁移侵袭及关键信号通路的影响。关键技术包括超高效液相色谱-串联质谱（UHPLC-MS/MS）代谢组学、转录组学（RNA-seq）、网络药理学、蛋白质印迹（Western Blotting, WB）、免疫荧光、酶联免疫吸附试验（ELISA）、定量实时聚合酶链式反应（qRT-PCR）、流式细胞术、伤口愈合实验、Transwell实验、免疫共沉淀（Co-IP）以及表面等离子共振（Surface Plasmon Resonance, SPR）技术等。

FW在特发性肺纤维化中的治疗潜力：来自临床和动物研究的证据

真实世界临床研究显示，FW联合标准治疗能显著改善IPF患者的呼吸困难评分、圣乔治呼吸问卷（SGRQ）评分、运动耐力（6分钟步行试验，6MWT）及肺功能参数（DLCO%、FVC%），且未观察到不良反应。在BLM诱导的小鼠肺纤维化模型中，FW能提高生存率，缓解体重下降，并以剂量依赖方式显著减轻肺组织损伤和胶原沉积，其高剂量（9 g/kg）效果与尼达尼布相当。

FW下调博来霉素小鼠中间质细胞表达并上调内皮细胞而非上皮细胞表达

FW治疗能逆转BLM诱导的内皮标记物（CD31、Ve-cadherin）下调和间质标记物（α-SMA、Vimentin）上调，但对上皮标记物E-cadherin无显著影响。免疫荧光和流式细胞术证实FW能减少CD31和α-SMA双阳性细胞比例，表明FW主要通过调控EndoMT而非上皮间质转化（EMT）来发挥抗纤维化作用。

FW重塑肺能量代谢并抑制糖酵解驱动的乳酸积累

代谢组学分析发现FW能显著改变肺组织代谢谱，特别是逆转BLM引起的乳酸升高，并提高NAD⁺/NADH比值，下调乳酸脱氢酶A（LDHA）表达，表明FW能抑制糖酵解通量和乳酸产生。

乳酸抑制可减轻EndoMT

体内外实验均证实，糖酵解抑制剂2-脱氧-D-葡萄糖（2-DG）可模拟FW的抗纤维化和抑制EndoMT作用，而外源性乳酸补充则会削弱FW的保护效应。在HPMECs中，FW能逆转低氧诱导的EndoMT、细胞迁移和侵袭能力增强，以及代谢紊乱（乳酸积累、NAD⁺/NADH比值下降），且这些效应同样可被外源性乳酸所拮抗。

转录组学分析将FW的抗纤维化作用与Akt/mTOR通路联系起来

RNA测序结果显示，FW干预能逆转BLM引起的基因表达变化，KEGG富集分析提示PI3K-AKT和mTOR信号通路可能参与其中。蛋白质印迹验证了FW能抑制BLM诱导的AKT和mTOR磷酸化水平升高。体外实验进一步证实，选择性激活AKT或mTOR可诱导EndoMT，而FW能拮抗此效应。

HSP90ab1是FW的关键靶点，通过其下游AKT/mTOR通路参与调节肺内皮细胞乳酸产生

网络药理学和代谢组学整合分析将HSP90ab1鉴定为FW潜在的核心作用靶点。体内外实验表明，FW能下调BLM和低氧诱导的HSP90ab1表达升高。在HPMECs中，过表达HSP90ab1可激活AKT/mTOR通路，增加LDHA表达和乳酸产生，诱导EndoMT；而敲低HSP90ab1则产生相反效应。FW能逆转HSP90ab1过表达引起的上述变化。分子对接和SPR分析证实FW的活性成分人参皂苷Rg3和马钱子苷（Loganin）能与HSP90ab1稳定结合。

讨论与结论

本研究首次系统阐明了FW通过靶向HSP90ab1，抑制AKT/mTOR信号通路，减少乳酸驱动的EndoMT，从而改善肺纤维化的作用机制。研究不仅从临床和动物模型层面验证了FW的有效性，还通过多组学技术和分子生物学手段揭示了其“成分-靶点-通路-表型”的完整作用链条。FW调控能量代谢重编程，抑制EndoMT，为IPF的治疗提供了以代谢和细胞可塑性为干预靶点的新策略。该研究深化了对中药复方多成分、多靶点、整体调节特点的认识，为FW的临床应用提供了坚实的科学依据，也为其他复杂疾病的中医药现代化研究提供了可借鉴的思路。值得注意的是，FW在临床应用中显示出良好的安全性，相较于现有抗纤维化药物具有潜在优势。未来研究可进一步关注FW长期给药的潜在影响，并探索其活性成分的深入开发应用。