肺泡表面张力在呼吸过程中的变化（进行性肺纤维化与肺泡干细胞的机械张力升高直接相关）

特发性肺纤维化（IPF）为致死性疾病：从诊断开始，其中位生存期仅为2到4年。虽然IPF的发生以及从肺叶外周向中心进展的驱动机制尚不清晰，但很多研究指示失调的肺泡干细胞（AT2细胞）可能与此有关。肺泡上皮由肺泡一型（AT1）和二型（AT2）细胞组成，AT2细胞是肺泡干细胞，在肺泡稳态和损伤修复过程中能够分化成为AT1细胞。在IPF组织内，多线证据共同展示了AT2细胞在肺纤维化中的关键作用，但AT2细胞失调的精确分子机制尚未阐明。

近日，北京生命科学研究所的汤楠研究员团队在肺纤维化和肺再生领域取得了最新研究结果，并Cell（《细胞》）期刊以“Progressive pulmonaryfibrosis is caused by elevated mechanical tension on alveolar stem cells”为题发表。该研究揭示肺泡干细胞（AT2细胞）Cdc42功能缺失引起肺纤维化从肺叶边缘到中心的进展，揭示Cdc42敲除的AT2细胞在肺叶切除后以及未处理的高龄小鼠中不能再生新的肺泡，导致AT2细胞持续暴露于增加的机械张力。机械张力的增加诱导AT2细胞中TGF-β信号通路激活，并驱动肺纤维化从外周向中心的进展。该研究为肺泡再生异常，机械张力增加和肺纤维化进展间提供了直接的机制连接。

汤楠研究员认为：“TGF-β信号通路对于生物体的发育和稳态维持具有重要作用。已有多个研究团队证实TGF-β信号通路在纤维化进展中具有的关键作用，抑制TGF-β信号对肺纤维化进展具有一定的阻断作用。但因为TGF-β有非常重要和广泛的生理功能，抑制TGF-β后会造成严重的副作用，所以抑制TGF-β信号目前并没有应用于临床。因此，更为安全和具体的新靶点药物还有待进一步的探究和开发。我们的研究显示，在小鼠肺纤维化起始阶段降低肺泡张力，可以显著阻断纤维化的进展。但是单单通过降低肺泡区域的张力，只能减缓纤维化的进度，不足以逆转病变使其恢复正常。需要联合其他的治疗手段，比如促进新肺泡的建立以及促进纤维化区域中成纤维细胞的消退等。希望我们未来的研究可以给这些新的治疗手段提供进一步的指导。通过这个工作，我们首次建立了可以高度模拟特发性肺纤维化的小鼠模型，为药物靶点的开发和验证提供了一个很好的工具。通过这个小鼠模型，我们可以筛选出一些新的治疗靶点，为肺纤维化治疗的提供新的治疗手段。”

特发性肺纤维化是一种缺乏治疗手段的致死性肺部疾病，目前尚缺乏客观的、决定性的预后因素或治疗反应，皮质激素或免疫抑制剂、细胞毒药物仍是其主要的治疗药物。汤楠团队研究在肺泡再生障碍、机械张力增加和肺纤维化进展间建立了直接的机制连接，提示降低肺泡的机械张力可能是治疗肺纤维化疾病的潜在治疗手段。期待此项研究成果为IPF以及其他器官纤维化的治疗带来突破。