麦门冬汤通过调控TGF-β/FTH1通路诱导肺成纤维细胞铁死亡治疗特发性肺纤维化的机制研究

本研究针对特发性肺纤维化(IPF)缺乏有效治疗手段的临床难题，系统探究了传统中药复方麦门冬汤(MMDD)及其活性成分麦冬皂苷D(OP-D)的抗纤维化机制。通过BLM诱导的小鼠模型和TGF-β刺激的肺成纤维细胞实验，结合多组学分析，首次揭示MMDD通过抑制TGF-β信号通路、下调铁蛋白重链1(FTH1)表达，诱导肺成纤维细胞铁死亡(Ferroptosis)，为IPF治疗提供了新靶点和中药干预策略。

　　

特发性肺纤维化(IPF)被称为"不是癌症的癌症"，这种慢性进行性肺部疾病以肺组织不可逆瘢痕形成为特征，五年生存率低于30%。当前临床一线药物尼达尼布和吡非尼酮仅能延缓病程，且伴随消化道反应、肝毒性等副作用。更棘手的是，异常活化的肺成纤维细胞作为IPF的"罪魁祸首"，其增殖失控和过度分泌细胞外基质(ECM)的机制尚未完全阐明，使得靶向治疗举步维艰。

在这一背景下，源自《金匮要略》的经典名方麦门冬汤(MMDD)引起了研究者关注。这个由麦冬、半夏、人参等六味中药组成的复方，两千年来一直用于治疗"肺痿"等呼吸系统疾病。现代研究表明MMDD具有抑制炎症、减轻氧化应激等作用，但其抗纤维化的物质基础和作用靶点仍如"雾里看花"。特别是其关键成分麦冬皂苷D(OP-D)虽被报道可调控TGF-β1/Smad通路，但能否通过新兴的铁死亡途径发挥作用仍是未解之谜。

为破解这些科学问题，研究团队构建了博来霉素(BLM)诱导的小鼠IPF模型，采用17.16、8.58和4.29 mg/kg三个剂量进行干预，同时设立泼尼松阳性对照组。通过UPLC-MS/MS鉴定出MMDD含有19%黄酮类、13%酚酸等11类活性成分。关键实验技术包括：

1）体内实验采用H&E、Masson染色评估肺损伤，羟脯氨酸检测胶原沉积；

2）转录组和蛋白质组学分析差异表达基因；

3）体外实验通过CCK-8、流式细胞术检测TGF-β诱导的HFL1细胞活力与铁死亡；

4）分子对接验证OP-D与FTH1的结合特性；

5）免疫荧光和Western blot验证关键蛋白表达。

MMDD减轻BLM诱导的肺纤维化

通过H&E染色观察到MMDD高剂量组显著改善肺泡结构破坏和炎性浸润，Masson和天狼星红染色显示胶原沉积减少50%以上。免疫组化证实MMDD剂量依赖性降低Collagen I和α-SMA表达，Western blot显示MMDD-H组Col I蛋白降低62.3%。

多组学揭示TGF-β通路调控机制

转录组PCA分析显示MMDD-H组与BLM组明显分离，KEGG富集发现TGF-β通路关键基因Tgfr1、Smad3表达下调。蛋白质组检测到681个差异蛋白，其中铁代谢相关蛋白FTH1下降2.1倍。联合分析锁定383个共同靶点，GSEA显示铁死亡通路显著激活。

OP-D诱导肺成纤维细胞铁死亡

透射电镜观察到OP-D处理组线粒体皱缩、膜密度增加的特征性改变。10 μM OP-D使GSH水平降低58%，MDA升高3.2倍，铁离子浓度增加2.7倍。铁螯合剂DFO可逆转这些效应，证实死亡方式为铁死亡。分子对接显示OP-D与FTH1结合能(-7.42 kcal/mol)显著低于GPX4和SLC7A11。

FTH1过表达逆转OP-D效应

转染FTH1质粒后，OP-D对Col I的抑制率从71.5%降至23.8%，CCK-8显示细胞存活率恢复至对照组的85.6%，证实FTH1是OP-D发挥作用的关键靶点。

这项研究首次阐明MMDD通过"TGF-β/FTH1-铁死亡"轴治疗IPF的分子机制，为中药复方现代化研究提供了范式。特别值得注意的是，OP-D仅在TGF-β激活的成纤维细胞中发挥作用，对正常细胞无显著影响，这种"智能靶向"特性展现出良好的安全性。未来研究可进一步解析MMDD其他成分如人参皂苷Rg3的协同作用，推动中药多成分、多靶点治疗策略在纤维化疾病中的应用。