TGF-β信号通路抑制通过修复骨髓内皮祖细胞功能重建再生障碍性贫血的造血与免疫平衡

本研究揭示了再生障碍性贫血(AA)患者骨髓内皮祖细胞(EPC)中TGF-β信号通路异常激活导致造血支持与免疫调节功能受损的关键机制。北京大学人民医院团队通过临床样本分析、体外功能实验及AA小鼠模型证实，TGF-β受体抑制剂galunisertib(LY2157299)可修复EPC功能，促进多系造血恢复并重建Treg/Th17等免疫平衡。该研究为AA治疗提供了靶向骨髓微环境的新策略，发表于《Experimental & Molecular Medicine》。

　　

再生障碍性贫血(AA)是一种以全血细胞减少为特征的致命性骨髓衰竭综合征，现有免疫抑制治疗和造血干细胞移植存在响应率不均和年龄限制等瓶颈。近年研究发现，作为骨髓微环境关键组分的骨髓内皮祖细胞(EPC)功能障碍与AA发病密切相关，但其分子机制尚未阐明。北京大学人民医院黄晓军、孔 Yuan 团队在《Experimental & Molecular Medicine》发表的研究，首次揭示了TGF-β信号通路过度激活是导致AA患者EPC功能缺陷的核心机制，并验证了靶向干预该通路的治疗潜力。

研究采用15例AA患者与年龄匹配健康对照的骨髓样本，通过流式细胞术检测发现AA患者EPC数量显著减少(0.03% vs 0.10%)，且TGF-β1、TGF-βRI和p-Smad2/3表达水平升高2-3倍。体外功能实验显示，AA患者EPC呈现凋亡增加、血管形成和迁移能力下降等典型功能障碍。研究人员创新性构建了TGF-β1诱导的EPC损伤模型，并应用TGF-βRI抑制剂galunisertib(LY)进行干预。

关键技术包括：1) 从骨髓单个核细胞分离培养原代EPC；2) 建立AA患者EPC与健康供体造血干细胞(HSC)/T细胞共培养系统；3) 采用5Gy照射联合淋巴结输注构建经典AA小鼠模型；4) 通过RNA测序分析EPC转录组特征；5) 使用CFU集落形成、EdU增殖、流式细胞术等多维度功能评估。

TGF-β信号通路在AA患者BM EPC中过度激活
研究发现AA患者EPC中TGF-β1自分泌导致Smad2/3磷酸化水平显著升高，伴随EPC凋亡率增加至18.5%(健康对照9.7%)，血管形成能力下降55.6%。LY处理可使AA患者EPC凋亡率降低33%，血管形成能力恢复77%。

TGF-β抑制剂恢复AA EPC的造血支持功能
共培养实验显示，AA患者EPC支持下的HSC增殖率(EdU⁺ 45.3% vs 63.9%)和多系集落形成(CFU-GEMM下降44%)均显著受损。LY处理使HSC增殖率提升21.7%，CFU-GEMM形成增加66%。RNA-seq发现LY可上调EPC中FLT3LG(造血生长因子)和IL11RA(巨核细胞分化关键受体)的表达。

免疫平衡重建机制
AA患者EPC导致T细胞分化异常：Th17频率升高90%，Treg降低55%。LY处理使Th17下降41%，Treg增加61.8%。AA小鼠模型中，LY治疗使骨髓Treg比例从7.9%升至21.2%，同时改善三系造血(血红蛋白提升102%)。

动物模型验证
在AA小鼠中，LY治疗使骨髓EPC比例从0.04%恢复至0.15%，正常血管结构比例增加6.5倍，并显著提升造血干细胞(KLS细胞)数量(增加281%)。

该研究首次阐明TGF-β-Smad2/3通路过度激活是AA骨髓EPC功能障碍的核心机制，证实靶向抑制该通路可通过"修复微环境-重建造血-调节免疫"三重作用改善AA。临床转化方面，研究为拓展luspatercept(已获批用于MDS的TGF-β超家族配体陷阱)在AA的应用提供了理论依据，也为开发新型骨髓微环境靶向药物开辟了方向。值得注意的是，研究不仅关注EPC对造血的直接支持作用，还揭示了其对Treg/Th17平衡的调控功能，为理解AA的免疫发病机制提供了新视角。未来需开展临床研究验证galunisertib在AA患者中的疗效，并探索其与现有免疫抑制治疗的协同效应。