人類的肺部具有極強的自我修復能力。人在一生中經(jīng)歷反復肺部損傷(如嚴重流感或新冠病毒感染)后,肺部仍能實現(xiàn)自我修復。但隨著年齡增長,肺部的修復能力逐漸衰退。本來應該是用于修復肺部的AT2細胞不再修復肺部,反而產(chǎn)生瘢痕組織。
這就是肺纖維化。
近期,貝勒醫(yī)學院研究團隊揭示了microRNA家族成員let-7在肺穩(wěn)態(tài)維持中的核心調控作用,為理解肺纖維化的分子病理機制及開發(fā)新型干預策略提供了重要突破。
相關成果發(fā)表于Nature子刊Nature Communications上。
研究歷程
肺泡II型上皮細胞(AT2)作為肺組織損傷修復的關鍵執(zhí)行者,其功能異常會直接導致纖維化發(fā)生。然而,傳統(tǒng)研究主要聚焦于細胞信號通路調控,而對轉錄后水平的基因表達調控網(wǎng)絡認知不足。
在這里,研究人員聚焦于microRNA介導的肺泡II型(AT2)和I型(AT1)細胞分化轉錄過程。
研究人員通過博來霉素誘導來構建肺損傷小鼠模型,他們觀察到let-7家族成員在損傷修復期呈現(xiàn)短暫而精確的轉錄后下調,這一動態(tài)變化為修復性AT2細胞的出現(xiàn)創(chuàng)造條件。進一步利用條件性基因敲除技術(let-7afd缺失小鼠)發(fā)現(xiàn):
當實驗鼠缺失該基因時,受損肺部無法正常修復,反而發(fā)展為肺纖維化。具體表現(xiàn)為AT2細胞失去“制動”效應,并呈現(xiàn)大量失控性增殖,肺泡損傷中間體(ADIs)會在肺出血階段異常蓄積,最終發(fā)展為不可逆性肺纖維化。
圖:敲除let-7基因導致小鼠肺部損傷
此發(fā)現(xiàn)突破傳統(tǒng)認知,首次證明let-7能夠通過調控AT2細胞活化閾值,而非直接阻斷上皮-間質轉化(EMT)過程,參與纖維化啟動。
通過整合AGO2-eCLIP與RNA測序技術,研究揭示let-7還能夠直接靶向BACH1/EZH2/MYC致癌基因網(wǎng)絡。這些致癌基因均與上皮干細胞增殖、轉化及增強癌細胞轉移潛能相關。
當這些基因在let-7缺失的AT2細胞中呈現(xiàn)持續(xù)性異常激活時,還能夠進一步放大纖維化信號。
此調控網(wǎng)絡將let-7缺失與AT2細胞表觀遺傳重編程直接關聯(lián),解釋了纖維化進展的不可逆性。
總結
由于let-7基因在所有器官中均有表達。這次的發(fā)現(xiàn)支持在其他纖維化疾病中展開進一步的探索,這一機制是否適用于其他纖維化疾病有待觀察。另外這也為靶向遞送let-7的治療策略提供了理論依據(jù)。
參考來源:
Seasock, M.J., Shafiquzzaman, M., Ruiz-Echartea, M.E. et al. Let-7 restrains an epigenetic circuit in AT2 cells to prevent fibrogenic intermediates in pulmonary fibrosis. Nat Commun 16, 4353 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-59641-1
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