TNALP通过SIRT3依赖性机制促进气管损伤后上皮氧化应激和纤维化：机制探索与治疗新靶点

本研究针对良性气管狭窄(BTS)术后高再狭窄率且缺乏有效药物治疗的临床难题，聚焦组织非特异性碱性磷酸酶(TNALP)在气管上皮损伤中的关键作用。研究人员通过患者样本、动物模型和细胞实验证实：TNALP通过抑制线粒体去乙酰化酶SIRT3的表达，加剧氧化应激和细胞凋亡，促进纤维化进程。采用抑制剂四咪唑(Tetra)干预可恢复SIRT3水平，显著减轻纤维化表型。该研究首次揭示TNALP-SIRT3轴在气管重塑中的调控机制，为BTS的药物治疗提供新靶点。

　　

在临床实践中，良性气管狭窄(BTS)就像一道难以逾越的屏障——超过50%的患者在术后一年内会遭遇再狭窄的困扰，而目前尚无获批的抗纤维化药物能有效阻止这一进程。传统观点将纤维化归咎于成纤维细胞的过度活化，但越来越多的证据表明，上皮损伤才是启动纤维化级联反应的"导火索"。这种认知转变催生了一个关键科学问题：气管上皮细胞如何将损伤信号转化为促纤维化信号？

重庆医科大学附属第一医院的研究团队将目光投向了组织非特异性碱性磷酸酶(TNALP)——这个在矿物质代谢中广为人知的分子，近年来在心脏纤维化中展现出意想不到的作用。通过分析患者标本、建立大鼠气管损伤模型并结合细胞实验，研究人员发现TNAlP在损伤气管上皮中异常高表达，像一把"分子剪刀"切断了线粒体守护者SIRT3的防护网，导致氧化应激风暴和细胞凋亡浪潮，最终引发纤维化"海啸"。这项发表于《Cellular Signalling》的研究不仅揭示了TNAlP-SIRT3轴在气管重塑中的核心地位，更令人振奋的是，采用临床可用药物四咪唑(Tetra)抑制TNAlP活性，就能有效逆转这一病理过程。

研究团队运用多维度技术体系：通过免疫组化定位TNAlP在人和大鼠气管组织的表达谱；建立大鼠气管刷损伤模型并进行药理学干预；采用慢病毒介导的基因敲降和过表达技术调控16HBE和BEAS-2B细胞中TNAlP表达；结合分子对接和免疫共沉淀验证蛋白互作；利用MitoSOX和DHE荧光探针定量氧化应激水平；Western blot分析关键蛋白表达变化。

2.1 TNALP在气管上皮损伤后表达上调
免疫组化显示TNAlP在BTS患者和模型大鼠的气管上皮特异性高表达，而健康对照几乎不表达。TGF-β1刺激使两种上皮细胞系中TNAlP蛋白水平显著增加，提示其可能是TGF-β1下游效应分子。

2.2 TNALP抑制减轻大鼠BTS模型纤维化
四咪唑处理使损伤气管中TNAlP活性降低42%，Masson染色显示胶原沉积减少60%，α-SMA⁺
肌成纤维细胞数量下降55%，证实TNAlP抑制可有效阻断纤维化进程。

2.3 TNALP参与TGF-β1诱导的上皮纤维化反应
基因敲降实验显示，沉默TNAlP使TGF-β1诱导的胶原I、vimentin和α-SMA表达分别降低47%、52%和49%，而上皮标志物E-cadherin恢复至正常水平的80%，证明TNAlP是EMT的关键推手。

2.4 TNALP调控上皮细胞氧化应激反应
TNAlP敲除使乙酰化SOD2(Ac-SOD2)/SOD2比值下降62%，抗氧化酶CAT表达恢复2.3倍。MitoSOX检测显示线粒体ROS降低68%，揭示TNAlP通过破坏氧化还原平衡加剧细胞损伤。

2.5 TNALP调控上皮细胞凋亡反应
TNAlP抑制使促凋亡蛋白Bax/Bcl2比值降低57%，cleaved caspase-3减少43%，证实其通过线粒体凋亡途径促进上皮细胞死亡。

2.6-2.7 TNALP通过抑制SIRT3加剧上皮损伤
分子对接发现TNAlP与SIRT3存在5个潜在氢键结合位点。共免疫沉淀证实两者直接互作。关键实验表明，当同时沉默SIRT3时，TNAlP抑制带来的抗氧化、抗凋亡和抗纤维化效应完全消失，确立SIRT3是TNAlP下游不可替代的效应器。

这项研究构建了"TNAlP↑→SIRT3↓→氧化应激↑→凋亡↑→纤维化↑"的完整信号轴，其科学价值体现在三方面：首先，突破传统成纤维细胞中心论，确立上皮细胞线粒体功能障碍是气管纤维化的始动因素；其次，发现TNAlP具有超越矿物质代谢的新功能，为碱性磷酸酶家族开辟新的研究维度；最后，四咪唑的干预效果为临床转化提供现成方案。值得注意的是，研究也存在样本量有限、TNAlP抑制剂特异性不足等局限。未来研究可探索气雾给药方式，并验证大型动物模型的治疗效果。这项源自中国的研究团队的工作，为征服气管再狭窄这一临床顽疾点亮了新的曙光。