新型TβRs抑制剂Ugonin L通过调控TGF-β/TβRs信号通路和自噬缓解肺纤维化的机制研究

针对特发性肺纤维化(IPF)现有治疗药物疗效有限的难题，研究人员发现源自七指蕨的环化香叶黄酮类化合物Ugonin L(UL)能通过抑制TGF-β/TβRs信号通路和激活自噬，显著改善博来霉素(BLM)诱导的小鼠肺纤维化模型中的肺泡-毛细血管屏障完整性，降低ECM沉积和肌成纤维细胞活化。该研究首次揭示UL作为新型TβRs抑制剂的分子机制，为肺纤维化治疗提供潜在新策略。

　　

肺纤维化是一种致死率高的慢性进行性肺部疾病，全球约300万患者深受其害。当前FDA批准的吡非尼酮(PFD)和尼达尼布(NIN)仅能延缓疾病进展，患者确诊后中位生存期仅2-4年。这种严峻的临床现状亟需开发新型治疗药物。在此背景下，来自中国台湾地区的研究团队发现传统药用植物七指蕨(Helminthostachys zeylanica)中的环化香叶黄酮类化合物Ugonin L(UL)具有显著抗纤维化潜力，相关成果发表在《Biomedicine》上。

研究团队采用多学科技术手段：通过BLM诱导的小鼠肺纤维化模型进行体内药效评价；利用RNA-seq分析TGF-β1诱导的人肺成纤维细胞LL29的转录组变化；采用分子对接模拟UL与TβRI/TβRII激酶结构域的相互作用；通过Western blot检测关键信号分子磷酸化水平；结合伤口愈合实验、Transwell实验等技术评估细胞迁移能力。

3.1 UL改善BLM诱导的肺纤维化病变
研究发现UL(5/10 mg/kg)治疗显著提高BLM模型小鼠生存率(p<0.001)，减轻体重下降和肺组织病变。Micro-CT显示UL降低肺部磨玻璃影和网状模式评分(p<0.01)，同时血清GPT和CRE检测证实其良好安全性。

3.2 UL保护肺泡-毛细血管屏障
流式细胞术显示UL减少BALF中总细胞数(p<0.01)、巨噬细胞(F4/80⁺
)和中性粒细胞(Ly6G⁺
)数量。ELISA检测发现UL降低BALF中TGF-β1、TNF-α等促纤维化因子水平(p<0.05)。

3.3 UL减少胶原沉积和肌成纤维细胞积聚
Masson染色显示UL剂量依赖性减少胶原面积(p<0.001)，羟脯氨酸检测证实其降低肺组织胶原含量(p<0.01)。Western blot显示UL上调E-cadherin，下调α-SMA和COL1A1表达。

3.4 UL调控ECM重塑相关基因
RNA-seq分析发现UL处理组有1579个差异表达基因(DEGs)，其中80%的细胞迁移和ECM相关基因被下调。GO分析显示"胶原-containing ECM"通路显著富集(p<0.001)。

3.5 UL抑制肌成纤维细胞活化
伤口愈合实验显示UL降低TGF-β1诱导的LL29细胞迁移率(p<0.001)。明胶酶谱法证实UL减少MMP-2活性。Western blot显示UL下调α-SMA、COL1A1等纤维化标志物。

3.6 UL抑制经典TGF-β信号通路
分子对接显示UL与TβRI(I211/K232)和TβRII(V250/K277)的ATP结合位点相互作用。实验证实UL剂量依赖性抑制TβRI/TβRII和SMAD2/3磷酸化(p<0.01)。

3.7 UL调控非经典通路并促进自噬
UL降低ERK1/2、PI3K/Akt/mTOR磷酸化水平(p<0.05)，同时上调自噬标志物Beclin-1、LC3BⅡ，下调p62。自噬抑制剂3-MA可逆转UL的抗纤维化作用。

这项研究首次阐明UL作为新型TβRs抑制剂的分子机制：通过竞争性结合TβRI/TβRII激酶域，双重抑制经典(SMAD2/3)和非经典(PI3K/Akt/mTOR)信号通路，同时激活自噬flux，从而多靶点干预肺纤维化进程。相比现有单靶点药物，UL这种多通路调控特性为开发更有效的抗肺纤维化药物提供了新思路。特别值得注意的是，UL对已建立的纤维化表型仍显示逆转作用，这为临床转化提供了重要依据。未来研究需进一步验证其药代动力学特征和在晚期纤维化模型中的治疗效果。