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TM4SF1通过激活c-Src/PI3K/AKT通路促进肝纤维化进程:肝星状细胞调控新靶点的发现
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月22日 来源:Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology 7.1
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肝纤维化(HF)的分子机制亟待阐明。本研究聚焦跨膜蛋白TM4SF1在肝星状细胞(HSC)活化中的作用,通过单细胞伪时序分析、基因编辑小鼠模型及分子互作实验,首次揭示TM4SF1通过结合并激活酪氨酸激酶c-Src,驱动PI3K/AKT通路促进HF进展。该发现为靶向HSC的抗纤维化治疗提供了新策略,成果发表于《Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology》。
肝纤维化是慢性肝病发展为肝硬化的关键环节,其核心在于肝星状细胞(HSC)的异常活化。尽管近年来针对HSC的调控机制研究取得进展,但驱动其持续活化的关键分子仍不清楚。尤其令人困惑的是,某些跨膜蛋白在肿瘤与纤维化中可能发挥双重作用,如四跨膜蛋白家族成员TM4SF1虽在多种恶性肿瘤中被报道,但其在肝纤维化中的功能仍是未解之谜。这一科学盲区不仅阻碍了纤维化机制的完整解析,更限制了靶向治疗的开发。
为破解这一难题,国内研究团队在《Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology》发表重要成果。研究者首先通过生物信息学筛选锁定TM4SF1为HSC活化的候选基因,随后构建基因修饰小鼠模型,结合人类临床样本、原代HSC及LX-2细胞系,系统揭示了TM4SF1-c-Src-PI3K/AKT信号轴在纤维化中的核心作用。研究发现,靶向抑制该通路可显著缓解纤维化进程,这为开发新型抗纤维化药物提供了理论依据。
关键技术方法包括:1)基于单细胞转录组的伪时序分析追踪HSC活化轨迹;2)利用慢病毒载体在LX-2细胞中实现TM4SF1过表达/沉默;3)构建HSC特异性TM4SF1基因敲除小鼠模型;4)采用免疫共沉淀验证TM4SF1与c-Src的物理互作;5)使用Src家族抑制剂Saracatinib进行药理学干预。
【背景与目的】
单细胞分析首次将TM4SF1定位为HSC活化轨迹的关键节点基因。临床样本分析显示,TM4SF1在纤维化患者肝脏及小鼠模型中表达显著上调,且与纤维化程度正相关。
【方法学创新】
研究者创新性地将CRISPR-Cas9技术与Cre-loxP系统结合,成功构建了HSC特异性TM4SF1条件性敲除小鼠,解决了全身敲除可能导致发育缺陷的难题。
【分子机制】
TM4SF1通过其胞外结构域直接结合c-Src的SH3域,促进c-Src第416位酪氨酸磷酸化(p-Y416),进而激活下游PI3K/AKT信号通路。这一发现首次揭示了四跨膜蛋白调控非受体酪氨酸激酶的新模式。
【治疗转化】
使用临床阶段药物Saracatinib抑制c-Src,可完全阻断TM4SF1过表达诱导的纤维化表型,提示TM4SF1-c-Src互作界面可作为药物设计靶点。
结论部分强调,TM4SF1作为HSC活化的"分子开关",其促纤维化作用高度依赖c-Src/PI3K/AKT轴。该研究不仅完善了纤维化发生的信号网络理论,更推动TM4SF1进入转化医学研究视野。特别值得注意的是,TM4SF1在静息态HSC中几乎不表达,而在活化态显著上调,这种动态表达特征使其成为极具潜力的纤维化特异性靶标。讨论中进一步提出,针对TM4SF1-c-Src复合物的阻断剂可能比广谱Src抑制剂具有更好的安全性,这为下一代抗纤维化药物的精准设计指明了方向。
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