《Pharmacological Research》：Sinomenine regulates the AKT/FOXO3/GLUL pathway to inhibit pulmonary fibroblast-to-myofibroblast transition via α7nAChR against rheumatoid arthritis associated interstitial lung disease
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类风湿关节炎相关间质性肺疾病（RA-ILD)是一种治疗选择有限的严重关节外表现。识别兼具抗关节炎和ILD保护作用的药物具有重要临床意义。青藤碱(SIN)是一种临床用于治疗RA的天然生物碱，显示出潜在的抗纤维化活性，但其在RA-ILD中的疗效和机制尚不清楚。研究
类风湿关节炎相关间质性肺疾病（RA-ILD)是一种治疗选择有限的严重关节外表现。识别兼具抗关节炎和ILD保护作用的药物具有重要临床意义。青藤碱(SIN)是一种临床用于治疗RA的天然生物碱，显示出潜在的抗纤维化活性，但其在RA-ILD中的疗效和机制尚不清楚。研究人员通过整合生物信息学分析，鉴定出ILD相关特征：仅在肺成纤维细胞和肌成纤维细胞中CHRNA7（编码α7nAChR）上调而GLUL下调，且GLUL是RA与ILD之间的关键介质。在佐剂诱导性关节炎(AIA)模型中——该模型再现了早期RA-ILD的肺部炎症和纤维化重塑表型——研究人员观察到肺部乙酰胆碱(ACh)和α7nAChR表达上调。SIN改善关节炎和肺部病变，抑制肺部α7nAChR信号传导，抑制AKT/FO獅3激活，恢复GLUL表达，并改善该模型中的自噬相关改变。微尺度热泳(MST)、分子对接和分子动力学模拟支持SIN与α7nAChR之间存在直接结合。体外实验中，PNU-282987激活α7nAChR促进成纤维细胞向肌成纤维细胞转化(FMT)，而其基因敲低则抑制FMT、抑制AKT/FOXO3激活，并恢复转化生长因子-β(TGF-β)刺激MRC-5细胞中的GLUL表达。研究人员通过染色质免疫沉淀定量PCR(ChIP-qPCR)证实了FOXO3与GLUL启动子的直接结合。SIN以α7nAChR依赖性方式抑制FMT并调控AKT/FOXO3/GLUL轴。GLUL的药理学抑制和siRNA介导敲除消除了SIN对mTOR-自噬信号传导和FMT的调控作用。研究结果表明，α7nAChR/AKT/FOXO3/GLUL轴是一种新型纤维化驱动因素，并突出SIN作为通过靶向该轴抑制RA-ILD的潜在治疗候选药物。
类风湿关节炎(RA)是一种以进行性关节损伤和慢性炎症为特征的慢性自身免疫综合征。类风湿关节炎相关间质性肺疾病(RA-ILD)是RA的关键关节外表现，也是RA患者死亡的主要原因之一。尽管病情严重，但有效的药物治疗仍然有限。传统改善病情抗风湿药(DMARDs)和生物制剂往往缺乏特异性肺部疗效，而甲氨蝶呤和肿瘤坏死因子(TNF)抑制剂等一线药物反而可能引发肺毒性或ILD加重等矛盾效应。因此，识别RA-ILD的新型治疗靶点、探索兼具ILD保护作用的抗RA药物具有重要的临床意义。
慢性炎症和免疫失调虽参与RA-ILD发病，但成纤维细胞向肌成纤维细胞转化(FMT)才是肺纤维化的关键转折点。该过程涉及肺成纤维细胞向促纤维化表型的病理性激活，导致细胞外基质(ECM)过度沉积和肺间质结构进行性破坏。然而，调控RA-ILD微环境中FMT过程的特异性分子信号仍不明确。α7烟碱型乙酰胆碱受体(α7nAChR)是胆碱能抗炎通路(CAP)的核心组成部分，以调节免疫反应和抑制炎症著称。但α7nAChR的作用具有矛盾性，呈现情境依赖性的保护或致病特征。在RA动物模型中，α7nAChR在脾脏和滑膜组织中表达 elevated而非下调。研究人员既往工作中也观察到RA模型肺组织中α7nAChR水平意外升高。此外，α7nAChR基因敲除可减轻博来霉素诱导的肺纤维化，提示α7nAChR在肺纤维化中的致病潜力。这些证据表明，增强的α7nAChR信号传导可能 actively促进RA-ILD进展，提示了新的治疗探索角度。
青藤碱(SIN)是从传统中药青风藤(Sinomenium acutum)中提取的生物碱，已在中国临床广泛用于RA治疗。既往研究证实，SIN通过靶向α7nAChR发挥抗炎作用，同时在RA动物模型滑膜组织中下调其表达。此外，SIN还显示出抑制肺纤维化的潜力。本研究假设SIN可能通过α7nAChR对RA-ILD发挥保护作用。为此，研究人员整合生物信息学筛选，鉴定出α7nAChR相关的关键分子介质（如GLUL）和可能参与RA-ILD发病的信号通路；进而检测体内相应的分子改变；最后通过体外机制研究确定异常α7nAChR信号传导是否驱动FMT，以及SIN如何干扰该级联反应。
研究人员开展的研究工作及主要结论如下。通过孟德尔随机化(MR)分析，从1969个CAP相关基因中筛选出11个同时与RA和ILD因果关联的候选基因，其中9个（包括GLUL、HLA-DRB1、HLA-DQB1、IL18R1、CASC8、PTPN22、IL6ST、HLA-A、ITPR3）具有相同的因果方向。GLUL编码谷氨酰胺合成酶，研究人员选择其进行深入研究，因其与FOXO信号传导和自噬通路相关。基因集富集分析(GSEA)表明GLUL表达与FOXO信号和自噬通路相关。在RA患者外周血和特发性肺纤维化(IPF)患者肺组织中，GLUL与FOXO3的表达均显著降低且呈正相关。GLUL表达降低与多种免疫细胞浸润增加相关。单细胞RNA测序(scRNA-seq)分析显示，IPF患者肺成纤维细胞和肌成纤维细胞中GLUL和FOXO3表达降低，而CHRNA7（编码α7nAChR）表达升高。
体内实验采用AIA大鼠模型，该模型再现了早期RA-ILD的肺部炎症和局限纤维化重塑特征，而非已形成的弥漫性纤维化。模型大鼠肺组织中ACh和α7nAChR水平升高，SIN治疗（120 mg/kg，灌胃，第0-30天）显著减轻关节炎症和肺部病变，抑制α7nAChR信号传导，降低AKT/FOXO3通路激活，恢复GLUL表达，并改善自噬功能（LC3-II/LC3-I比值升高，SQSTM1/p62降低）。值得注意的是，SIN与MTX虽均具抗炎和抗纤维化效果，但仅SIN降低肺部α7nAChR表达。
MST检测显示SIN与α7nAChR直接结合，解离常数(KD)为5.78×10?? M；分子对接和100 ns分子动力学模拟支持该结合通过疏水/范德华接触及瞬时氢键实现。体外实验中，TGF-β（10 ng/mL）诱导MRC-5细胞FMT，表现为COL1A1、α-SMA表达升高及细胞迁移增加；α7nAChR激动剂PNU-282987促进FMT，而SIN（200 μM）或α7nAChR基因敲低抑制FMT。SIN的抗FMT效应可被α7nAChR拮抗剂α-BTX阻断，证明其α7nAChR依赖性。SIN抑制TGF-β诱导的α7nAChR表达上调，并以α7nAChR依赖性方式抑制AKT/FOXO3激活、促进FOXO3核滞留、恢复GLUL转录及表达。
ChIP-qPCR证实FOXO3直接结合GLUL启动子，约富集2.25倍。信号通路上，TGF-β激活AKT/FOXO3通路导致FOXO3磷酸化、核输出及降解，降低其转录活性，进而下调GLUL；SIN通过α7nAChR阻断该通路，促进FOXO3介导的GLUL转录。GLUL作为谷氨酰胺合成酶，其恢复促进谷氨酰胺合成，抑制mTORC1向溶酶体膜募集及活化，从而解除mTORC1对自噬起始的抑制，最终抑制FMT。GLUL抑制剂甲硫氨酸亚砜(MSO)和siRNA介导的GLUL敲除均消除SIN对mTOR-自噬信号和FMT的调控作用，表明GLUL是SIN发挥抗纤维化效应的关键下游介质。
在初步小鼠肺原代成纤维细胞(PMLFs)中，SIN同样抑制TGF-β诱导的Fmt，下调Chrna7并恢复Glul表达，验证了研究结论的可靠性。
讨论部分总结如下。RA-ILD是RA的严重并发症，目前缺乏兼具肺部安全性和预防效益的治疗策略。本研究揭示SIN不仅发挥抗关节炎作用，还能减轻肺部炎症和纤维化重塑。机制上，SIN作为α7nAChR调控剂，通过α7nAChR/AKT/FOXO3/GLUL轴抑制肺成纤维细胞FMT。α7nAChR在RA-ILD微环境中的病理作用与其传统认知的抗炎功能相反，呈现促纤维化效应。SIN与α7nAChR直接结合并抑制其表达，打破TGF-β诱导的正反馈环路，恢复GLUL依赖的谷氨酰胺代谢和自噬功能。GLUL作为RA与ILD风险的介导基因，其调控mTORC1-自噬通路的作用首次在肺纤维化领域得到阐明。
研究局限性包括：AIA模型仅模拟早期RA-ILD，未涵盖晚期弥漫性肺纤维化；体内实验仅使用雄性大鼠，未考虑性别因素；α7nAChR上调及SIN下调其表达的分子机制未直接阐明；SIN作为已上市药物正清风痛宁的主要活性成分，尚需严格临床试验验证其对RA-ILD的治疗效益。
研究结论：α7nAChR通过AKT/FOXO3/GLUL轴驱动肺成纤维细胞FMT，参与RA-ILD发病；SIN靶向α7nAChR，同时发挥抗关节炎和抗肺纤维化的双重保护作用，是预防RA患者ILD发展的潜在治疗策略。
