肺纤维化的双路径机制：博来霉素与TGFβ-1在肺成纤维细胞中的差异化启动机制

本研究通过毒理基因组学方法，对比博来霉素（Bleomycin）与TGFβ-1在MRC-5肺成纤维细胞中的早期分子事件，揭示两者通过不同机制（直接诱导肌成纤维细胞转化vs.衰老相关分泌表型SASP）启动纤维化进程，为药物诱导肺纤维化的早期诊断和机制驱动治疗提供了新见解。

　　

肺纤维化是一种进行性、致残性疾病，全球健康负担日益加重。尽管部分病例病因不明，但药物诱导的肺纤维化发病率持续上升。传统化学安全性评估依赖体内模型的终末指标，难以捕捉纤维化早期分子事件，限制了早期诊断和靶向治疗的发展。博来霉素作为抗癌药物，其最严重的副作用是肺纤维化，但其直接作用于成纤维细胞的机制尚不明确；而TGFβ-1作为已知的纤维化维持介质，其直接诱导肌成纤维细胞转化的机制已被广泛研究。两者在纤维化进程中的角色差异，成为理解疾病异质性的关键。

欧洲研究理事会（ERC）资助的ARCHIMEDES项目团队通过毒理基因组学方法，在体外MRC-5肺成纤维细胞模型中，对比博来霉素（1-2 μg/mL）与TGFβ-1（5-15 ng/mL）在24-72小时内的动态响应。研究结合RNA测序、分泌蛋白分析和免疫细胞化学，揭示了两种刺激物通过截然不同的路径启动纤维化：TGFβ-1直接激活肌成纤维细胞转化，而博来霉素通过诱导衰老相关分泌表型（SASP）间接驱动纤维化进程。

关键技术包括：1）MRC-5细胞系的剂量依赖性暴露实验；2）RNA测序与差异表达分析；3）22-plex Procartaplex免疫测定分析细胞因子分泌谱；4）基于Reactome数据库的功能富集分析；5）α-SMA和胶原蛋白I的免疫荧光染色验证表型转变。

3.1 转录组模式揭示化合物特异性机制
博来霉素和TMA的基因表达变化呈剂量依赖性，而TGFβ-1的影响以时间为主导。博来霉素在72小时内持续上调基因，TMA的效应则随时间减弱，反映其化学不稳定性。

3.2 基质重塑的共同终点与差异化路径
两种刺激均显著调控细胞外基质（ECM）相关通路，但TGFβ-1在24小时内即诱导胶原合成基因上调，博来霉素的ECM效应延迟至48小时，提示次级机制参与。

3.3 肌成纤维体转化的直接与间接路径
仅TGFβ-1直接上调α-SMA（ACTA2）和平滑肌标志物（如MYH11），而博来霉素通过下调PDGFRB等标志物抑制自发转化，暗示SASP介导的间接激活。

3.4 博来霉素特异性诱导衰老表型
p53/p21通路激活（CDKN1A上调）和核纤层蛋白B1（LMNB1）下调，证实博来霉素触发DNA损伤相关的衰老，而TMA仅引起短暂细胞周期停滞。

3.5 SASP驱动的促纤维化微环境
博来霉素诱导的SASP富含IL-6、MMPs和TGF-β2，兼具促炎和促纤维化特性。相较之下，TGFβ-1虽上调类似因子（如IGFBP7），但未形成典型衰老表型。

结论与意义
该研究首次在体外模型中阐明博来霉素通过SASP间接启动纤维化的机制，区别于TGFβ-1的直接作用。这一发现为药物性肺纤维化的早期风险评估提供了新型生物标志物（如SASP特征），并推动毒理学评估从终末指标向机制驱动范式转变。研究强调整合体外毒理基因组学数据对优化化学安全评估框架的重要性，尤其对抗癌药物等高风险化合物的开发具有指导价值。