泛酸靶向IGFBP6调控TGF-β/SMAD通路改善肝纤维化的机制研究

本研究针对肝纤维化治疗靶点匮乏的临床难题，通过多组学分析发现肝星状细胞(HSCs)特异性标志物IGFBP6在纤维化进程中关键作用。山东第一医科大学附属济南市中心医院团队结合网络药理学筛选和体内外实验，首次揭示维生素B5（泛酸，PA）通过促进IGFBP6泛素化降解抑制TGF-β/SMAD信号通路的分子机制，为肝纤维化治疗提供新型临床策略。该成果发表于《Communications Biology》。

　　

肝纤维化作为慢性肝病发展的关键病理阶段，其核心特征是细胞外基质(ECM)过度沉积，最终可导致肝硬化甚至肝癌。尽管转化生长因子-β(TGF-β)信号通路被公认是驱动肝星状细胞(HSCs)活化的核心机制，但直接靶向该通路的药物常因全身性副作用难以临床应用。目前FDA尚未批准任何特异性抗纤维化药物，现有治疗手段如Selonsertib和Cenicriviroc在III期临床试验中表现有限，这凸显了寻找新型靶向治疗策略的紧迫性。

山东第一医科大学附属济南市中心医院的研究团队通过整合43例肝炎和293例肝纤维化样本的基因表达谱，发现胰岛素样生长因子结合蛋白6(IGFBP6)是纤维化进程中上调最显著的差异基因。单细胞测序证实IGFBP6特异性富集于活化的HSCs，在硫代乙酰胺(TAA)诱导的小鼠模型和病毒性肝炎患者标本中均显著高表达。研究人员创新性采用网络药理学筛选FDA已批准药物，发现泛酸(PA)能特异性结合IGFBP6并促使其通过泛素-蛋白酶体途径降解，进而抑制TGF-β/SMAD2/3磷酸化级联反应。该研究不仅阐明IGFBP6作为肝纤维化驱动因子的新机制，还首次揭示维生素B5家族成员的抗纤维化作用，相关成果发表在《Communications Biology》。

关键技术方法包括：1) 整合GEO数据库中9个RNA-seq数据集进行生物信息学分析；2) 建立TAA诱导的小鼠肝纤维化模型进行预防性和治疗性干预；3) 采用CRISPR-Cas9构建IGFBP6基因敲除LX2细胞系；4) 通过微量热泳动(MST)和细胞热转移实验(CETSA)验证PA-IGFBP6直接相互作用；5) 运用免疫组化(IHC)和天狼星红染色评估肝组织纤维化程度。

【IGFBP6是肝纤维化的关键调控因子】
通过批量转录组和单细胞测序分析，发现IGFBP6在活化HSCs中特异性高表达，其水平与纤维化程度呈正相关。在TAA诱导的小鼠模型中，IGFBP6表达随纤维化进展逐渐升高，8周时达峰值。临床样本分析显示IGFBP6高表达与肝炎患者不良预后显著相关。

【PA通过靶向IGFBP6发挥抗纤维化作用】
分子对接显示PA与IGFBP6的ASN-29位点结合(结合能-4.3 kcal/mol)，MST测定结合常数为8.7μM。PA处理使IGFBP6蛋白水平下降60%而不影响mRNA，蛋白酶体抑制剂MG132可逆转该效应。在IGFBP6敲除细胞中，PA丧失抑制胶原沉积的能力，证实靶向特异性。

【PA减轻TAA诱导的肝纤维化】
预防性给予PA(50 mg/kg)使小鼠肝胶原含量降低47%，Ishak纤维化评分改善2.3倍。治疗性干预中，PA使已形成的纤维化面积减少53%，α-SMA⁺活化的HSCs减少61%。值得注意的是，PA选择性降低p21表达而不影响PCNA，排除了促衰老或致癌风险。

【PA抑制TGF-β/SMAD信号通路】
PA处理使TGF-β诱导的SMAD2/3磷酸化水平降低72%，核转位减少65%。在IGFBP6敲除细胞中，PA对SMAD通路的抑制作用完全消失，且与SMAD特异性抑制剂SIS3无协同效应，表明IGFBP6是PA调控TGF-β信号的上游靶点。

该研究首次确立IGFBP6作为HSCs活化的特异性标志物和肝纤维化治疗靶点，突破性地发现营养因子PA通过"诱导降解"而非传统抑制的新机制发挥作用。相较于直接靶向TGF-β通路的药物，PA具有安全性高、可口服给药等临床优势。研究不仅为肝纤维化提供潜在治疗策略，还拓展了维生素B5在代谢性疾病中的功能认知。未来研究需进一步明确PA在非酒精性脂肪肝(NAFLD)等其他病因所致纤维化中的疗效，以及其与现有抗病毒药物的协同效应。