内皮细胞对促纤维化信号的敏感性揭示系统性暴露与肺纤维化的分子关联

本研究针对肺纤维化(PF)发病机制中内皮细胞的早期响应机制展开探索。研究人员通过转录组学和分泌组学分析，揭示了博来霉素(Bleomycin)和TGF-β对人脐静脉内皮细胞(HUVEC)的差异化调控：博来霉素通过诱导内皮-间质转化(EndMT)、细胞衰老和免疫细胞招募等特征，成为独立于其他细胞类型的促纤维化启动因子；而TGF-β仅产生短暂有限的影响。该研究为理解系统性暴露导致的肺纤维化提供了内皮细胞敏感性的分子蓝图，发表于《Cell Death and Disease》。

　　

肺纤维化(Pulmonary Fibrosis, PF)作为威胁生命的进行性疾病，其特征是细胞外基质过度沉积导致肺功能不可逆丧失。尽管传统研究聚焦于肺泡上皮细胞和成纤维细胞的作用，但越来越多的证据表明，内皮细胞在疾病起始阶段扮演着关键角色——特别是在系统性暴露于促纤维化物质（如化疗药物博来霉素）的情况下。这种由血液循环介导的暴露途径长期被忽视，而理解内皮细胞如何响应这些刺激，对揭示PF的全身性发病机制至关重要。

Tampere大学（芬兰）的研究团队通过多组学方法揭示了内皮细胞的早期分子事件。研究发现，亚毒性剂量的博来霉素能在72小时内引发人脐静脉内皮细胞(HUVEC)广泛的转录重编程，包括激活内皮-间质转化(Endothelial-to-Mesenchymal Transition, EndMT)特征、促炎因子分泌和DNA损伤响应。相比之下，内源性促纤维化因子TGF-β仅引起短暂且有限的基因表达变化。这项发表于《Cell Death and Disease》的研究，首次系统比较了外源性与内源性促纤维化信号对内皮细胞的差异化影响。

研究采用三大关键技术：1) 多时间点(24/48/72小时)和多剂量(IC₅-IC₂₀)的体外暴露模型；2) RNA测序(RNA-Seq)结合Luminex多重细胞因子检测；3) 基于不良结局路径(AOP)框架的跨尺度机制整合分析。通过qPCR和免疫细胞化学对关键标志物（如α-SMA、PECAM1）进行验证。

显著的外源与内源促纤维化信号差异
转录组分析显示，博来霉素改变了35.5%的检测基因（18,780/52,921），而TGF-β仅影响3.6%（1,364/37,989）。博来霉素特异性诱导了免疫趋化因子(CCL22/CCR3)、组织重塑酶(ADAMTS20/MMP12)等基因，并通过剂量依赖性分析证实其效应强度远超TGF-β（图1D）。

AOP框架下的分子启动特征
通过整合231条AOP路径发现，博来霉素主要富集在分子-细胞层级的起始事件（占56%），而TGF-β更多调控器官系统层级的后期事件（63%）。值得注意的是，博来霉素能直接激活肺纤维化AOP中的胶原积累等终末事件基因集，提示内皮细胞可能独立启动纤维化级联（图2A）。

DNA损伤驱动的DAMP信号放大
博来霉素通过线粒体DNA损伤激活RIG-I通路（24小时），随后引发核DNA损伤响应（48小时）。这导致半胱天冬酶(CASP3/7/9)介导的内源性凋亡通路持续激活，同时伴随IL-1α等衰老相关分泌表型(SASP)因子的释放（图3B）。

内皮-间质转化(EndMT)的明确证据
博来霉素暴露6小时即可诱导α-SMA(ACTA2)表达，72小时后平滑肌特异性转录因子MYOCD出现显著上调（qPCR验证p<0.01）。紧密连接蛋白CLDN5和血管标志物PECAM1(CD31)则呈现剂量依赖性下调（图4B）。免疫荧光显示α-SMA在胞浆重分布，而TGF-β组未见此现象（图S11）。

该研究突破性地证实，内皮细胞对外源性促纤维化物质具有超乎预期的敏感性——仅需亚毒性剂量的博来霉素即可独立启动促纤维化程序。这种响应特征与临床PF样本的转录特征高度吻合（图2D），却显著区别于TGF-β介导的维持性纤维化信号。研究为理解药物性肺纤维化（如博来霉素化疗并发症）提供了新的分子视角，并提示内皮屏障功能保护可能成为预防纤维化的新靶点。未来研究需在微血管内皮模型和体内实验中进一步验证这些发现。