Let-7 miRNA通过表观遗传调控AT2细胞命运阻止肺纤维化进程的分子机制

本研究揭示了let-7 miRNA家族在肺泡Ⅱ型上皮细胞(AT2)稳态维持中的关键作用。研究人员通过构建let-7afd条件性敲除小鼠模型，结合多组学分析技术，发现let-7缺失会解除对BACH1/EZH2/MYC致癌基因网络的抑制，导致AT2细胞异常分化为KRT8+过渡细胞(ADIs)，并阻碍其向AT1细胞分化。该研究首次阐明了let-7通过调控H3K27ac/H3K27me3表观遗传修饰影响AT2细胞可塑性的分子机制，为肺纤维化治疗提供了新靶点。

　　

肺纤维化是一种致命的间质性肺疾病，其特征是肺泡结构的进行性瘢痕形成和功能丧失。肺泡Ⅱ型上皮细胞(AT2)作为肺泡上皮的祖细胞，在肺损伤修复中扮演关键角色。然而，当AT2细胞分化程序异常时，会产生KRT8⁺过渡细胞(ADIs)，这些细胞不仅无法完成向AT1细胞的分化，还会促进纤维化微环境的形成。虽然已知microRNA let-7家族在肿瘤抑制中发挥重要作用，但其在AT2细胞命运决定和肺纤维化中的调控机制尚不清楚。

为了解决这一问题，来自贝勒医学院等机构的研究团队在《Nature Communications》发表了重要研究成果。研究人员通过构建AT2细胞特异性let-7afd敲除小鼠，结合多组学分析技术，系统阐明了let-7在维持AT2细胞稳态和阻止肺纤维化中的关键作用。研究发现let-7缺失会解除对致癌基因网络(OGRN)的抑制，导致AT2细胞异常增殖和分化阻滞，最终引发自发性肺纤维化。

研究采用了多种关键技术方法：1) 构建AT2细胞特异性let-7afd条件性敲除小鼠模型；2) 整合AGO2-eCLIP测序和RNA测序技术鉴定let-7的直接靶基因；3) 应用CUT&RUN测序分析组蛋白修饰变化；4) 建立3D类器官培养系统研究AT2细胞分化；5) 通过透射电镜观察AT2细胞超微结构改变。

研究结果部分：

"Time-dependent downregulation of let-7 family expression during peak formation of ADIs after bleomycin-induced lung injury"
通过分析博来霉素诱导肺损伤小鼠模型，发现let-7家族成员在ADIs形成高峰期(7-14天)表达显著下调，提示let-7可能参与调控AT2细胞向ADIs的转化过程。

"Depletion of let-7afd in AT2 cells causes spontaneous lung injury acutely"
AT2细胞特异性敲除let-7afd会引发急性肺损伤，表现为肺泡出血和炎症细胞浸润。转录组分析显示敲除组AT2细胞中细胞周期基因和ADIs标志物显著上调，而成熟AT2和AT1细胞标志物下调。

"Integrated biochemical and transcriptomics analysis in the generation of a let-7 mRNA targetome in AT2 cells"
通过整合AGO2-eCLIP和RNA测序数据，鉴定出394个let-7直接靶基因，包括BACH1、EZH2、MYC等关键转录因子，这些基因构成一个致癌基因调控网络(OGRN)，参与调控AT2细胞增殖和分化。

"Chronic deletion of let-7afd in AT2 cells induces progressive and spontaneous lung fibrosis"
长期敲除let-7afd导致小鼠出现自发性肺纤维化，表现为肺泡结构破坏、胶原沉积和肺功能下降。这种表型可持续6个月以上，模拟了人类肺纤维化的进展特征。

"Let-7afd orchestrates AT2 profibrotic dysfunction epigenetically via acetylation and methylation of histone H3 on lysine 27(H3K27)"
CUT&RUN测序分析发现，let-7afd缺失导致H3K27ac在细胞周期基因增强子区域沉积增加，同时H3K27me3在发育相关基因启动子区富集，这种表观遗传重编程是AT2细胞异常活化的关键机制。

"Human Aberrant Basaloid(AB) cells from IPF patients exhibit enrichment of the let-7 interactome"
分析特发性肺纤维化(IPF)患者单细胞测序数据发现，人源AB细胞(相当于小鼠ADIs)中let-7靶基因网络显著富集，提示该调控机制在人类疾病中具有保守性。

这项研究首次系统阐明了let-7 miRNA通过表观遗传调控AT2细胞命运决定的关键机制。研究发现let-7作为分子刹车，通过抑制BACH1/EZH2/MYC致癌网络维持AT2细胞稳态；当其缺失时，会导致组蛋白修饰异常、AT2细胞去分化和ADIs积累，最终引发肺纤维化。该研究不仅深化了对肺纤维化发病机制的理解，还为开发基于let-7的靶向治疗策略提供了理论依据。特别值得注意的是，研究揭示的表观遗传调控机制可能也适用于其他器官纤维化疾病，具有广泛的临床转化价值。