间充质干细胞分泌的KGF通过Gab1/ERK/NF-κB信号轴改善急性肺损伤的作用机制研究

本研究针对急性肺损伤(ALI)中肺泡上皮钠通道(ENaC)功能失调导致的肺水肿难题，揭示了间充质干细胞(MSCs)通过分泌角质形成细胞生长因子(KGF)激活Gab1/ERK/NF-κB信号通路的关键机制。研究人员采用LPS诱导的ALI模型，结合基因敲除和抑制剂干预，证实KGF能显著上调ENaC表达并改善肺泡液体清除功能，为干细胞治疗呼吸系统疾病提供了新的分子靶点和理论依据。

　　

急性肺损伤(ALI)及其严重形式急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是临床常见的危重症，以肺泡上皮损伤和肺水肿为主要特征，死亡率高达40%。尽管呼吸支持技术不断进步，但针对肺泡上皮功能修复的治疗手段仍然有限。在这一背景下，中国医科大学基础医学院干细胞与再生医学系的研究团队将目光投向了间充质干细胞(MSCs)的治疗潜力，特别是其分泌组中的关键因子——角质形成细胞生长因子(KGF)。

肺泡上皮钠通道(ENaC)是维持肺泡液体平衡的核心元件，其功能障碍直接导致肺水肿难以消退。既往研究表明MSCs可通过旁分泌作用促进组织修复，但具体机制尤其是对离子通道的调控仍不明确。本研究创新性地发现KGF能通过生长因子受体结合蛋白Gab1调控ERK/NF-κB信号轴，从而逆转LPS诱导的ENaC表达抑制，相关成果发表在《Cellular》杂志。

研究团队采用多学科技术手段展开攻关：通过原代小鼠AT2细胞培养和Transwell共培养系统建立体外模型；运用Western blot和免疫荧光技术检测蛋白表达；采用Ussing chamber测定ENaC功能活性；结合Co-IP和分子对接分析蛋白互作；最后通过LPS诱导的小鼠ALI模型验证治疗效果。

KGF上调Gab1和ENaC表达的研究中，研究人员首先通过STRING数据库预测KGFR与Gab1的相互作用，分子对接显示二者结合能低至-30.4 kcal/mol。在LPS处理的AT2细胞中，KGF显著恢复了Gab1和α/γ-ENaC蛋白水平，免疫荧光结果直观展示了ENaC的表达变化。

Gab1与ERK1/2蛋白的相互作用通过分子对接和Co-IP得到证实。研究发现KGF和ERK抑制剂PD98059均能抑制LPS诱导的ERK磷酸化，但只有KGF能上调Gab1表达，提示Gab1位于ERK上游。进一步实验显示KGF通过增强IκB与p65的结合，抑制NF-κB核转位，而QNZ抑制剂可模拟这一效应。

在功能验证方面，研究团队建立了Calu-3细胞气-液界面培养模型，通过测定短路电流(ISC)发现KGF和QNZ均能恢复ENaC的氨氯吡咪敏感电流(ASI)，同时降低气道表面液体(ASL)高度，证实了KGF对ENaC功能的改善作用。

MSC分泌KGF的机制研究中，基因敲除实验显示MSC-siKGF对Gab1/ERK/NF-κB通路的调控作用显著减弱。动物实验进一步证实，静脉输注MSC可改善LPS诱导的肺组织病理损伤、降低肺湿干重比(W/D)，而KGF敲除削弱了这一效果，但联合QNZ处理可部分恢复治疗效果。

这项研究系统阐明了MSC分泌的KGF通过Gab1/ERK/NF-κB信号轴上调ENaC表达的新机制，为ALI治疗提供了三重理论突破：首先明确了KGF是MSC治疗的关键效应分子；其次揭示了Gab1在肺泡上皮功能调控中的核心地位；最后证实NF-κB抑制可补偿KGF缺失的治疗效果。这些发现不仅为干细胞治疗ALI提供了质量标志物，也为开发靶向ENaC的小分子药物指明了新方向。

研究也存在一定局限性，如未完全解析β-ENaC亚基的作用，且LPS模型不能完全模拟临床ARDS的复杂性。未来研究可拓展至多种肺损伤模型，并探索KGF与其他干细胞因子的协同效应。值得关注的是，该团队发现的NF-κB补偿机制为优化干细胞治疗方案提供了重要启示，即联合通路抑制剂可能增强治疗效果。