利奈唑胺通过抑制线粒体翻译预防成纤维细胞活化和组织纤维化

Linezolid-mediated Prevention of Fibroblast Activation and Tissue Fibrosis via Mitochondrial Translation Inhibition

作者信息Xuezhi Hong, Yanhua Xiao, Haodong Qi, Shihao Zhu, Tim Filla, Andrea-Hermina Györfi, Yi-Nan Li, Meilin Xu, Langxian Zhi, Thuong Trinh-Minh, Clara Dees, Georg Schett, Jörg H W Distler, Alexandru-Emil Matei
PMID41236049
发布时间2026-04
DOI10.1002/art.43440

实验完整度

研究包含体外细胞实验、三维皮肤等效物、小鼠疾病模型、患者来源皮肤切片等多个独立证据层级,并明确进行了分子机制验证(线粒体翻译、代谢通路)和转录组分析。

主要模型

人真皮成纤维细胞 SSc iPSC衍生的巨噬细胞 三维SSc皮肤等效物(SScSE) B10.D2→BALB/c小鼠硬化性慢性移植物抗宿主病(sclGvHD)模型 SSc患者来源的精确切割皮肤切片(PCSS)

重点核对

利奈唑胺处理浓度:100 μM TGFβ刺激浓度:10 ng/mL 小鼠给药剂量:4 mg/day 利奈唑胺或万古霉素 sclGvHD模型中,异基因骨髓移植后第21天开始治疗 PCA切片培养条件:350 μm厚度,37°C,5% CO2

摘要

目的:利奈唑胺作为一种靶向核糖体的抗生素,最近被发现通过抑制线粒体翻译来调节免疫反应。鉴于线粒体功能障碍与包括系统性硬化症(SSc)在内的多种纤维化疾病有关,本研究旨在评估利奈唑胺的抗纤维化潜力,并阐述其在SSc中的潜在机制。方法:使用多种实验系统评估利奈唑胺对纤维化组织重塑的影响:人真皮成纤维细胞、人巨噬细胞、三维SSc皮肤等效物(SScSE)、硬化性慢性移植物抗宿主病(sclGvHD)小鼠模型、来自SSc患者的精确切割皮肤切片(PCSS)、RNA测序、免疫荧光、Western blot和组织学。使用Seahorse实验评估线粒体功能,同时评估线粒体蛋白合成。结果:利奈唑胺在培养的人成纤维细胞、SScSE、sclGvHD小鼠和SSc-PCSS中抑制TGFβ诱导的成纤维细胞活化,表现为促纤维化基因表达程序逆转、TGFβ、WNT和JAK-STAT信号下调、αSMA表达或应力纤维形成减少,从而减少胶原沉积并改善体内皮肤或肺纤维化。机制上,利奈唑胺通过抑制成纤维细胞中的线粒体翻译诱导代谢改变,阻碍氧化磷酸化,降低NAD+/NADH比值,并下调糖酵解,而糖酵解是成纤维细胞活化的必需代谢途径。结论:本研究首次证明用利奈唑胺抑制线粒体翻译可改善纤维化组织重塑。由于利奈唑胺已作为储备抗生素在临床上获批,这些发现具有转化前景,并支持在进一步验证后将利奈唑胺用作纤维化疾病的新型治疗方法。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
利奈唑胺能否通过抑制线粒体翻译来减轻系统性硬化症(SSc)相关的成纤维细胞活化和纤维化组织重塑?
核心机制
利奈唑胺抑制成纤维细胞线粒体翻译,导致氧化磷酸化受损、NAD+/NADH比值降低和糖酵解下调,进而抑制成纤维细胞向肌成纤维细胞分化和胶原沉积。
主要证据
在体外培养的成纤维细胞、SScSE模型、sclGvHD小鼠和SSc-PCSS中,利奈唑胺逆转TGFβ诱导的促纤维化基因表达、减少αSMA表达和应力纤维形成,并降低胶原沉积和改善体内纤维化;机制上通过HPG检测证实其抑制线粒体翻译,并观察到OCR降低和NAD+/NADH比值下降。
研究意义
研究首次证明抑制线粒体翻译可改善纤维化重塑,且利奈唑胺已作为储备抗生素获批,提示其作为纤维化疾病新型治疗药物的转化潜力,支持进一步验证其治疗SSc的可行性。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

体外成纤维细胞活化检测

评估利奈唑胺对TGFβ诱导的成纤维细胞向肌成纤维细胞转变和胶原沉积的影响

培养人真皮成纤维细胞,用TGFβ和/或利奈唑胺处理,检测αSMA、应力纤维、胶原蛋白表达等指标。

2

三维SSc皮肤等效物(SScSE)验证

在包含多种细胞类型的三维模型中验证利奈唑胺的抗纤维化作用

构建包含SSc成纤维细胞和巨噬细胞的SScSE,用TGFβ和/或利奈唑胺处理,检测胶原沉积、真皮厚度和肌成纤维细胞数量。

3

体内小鼠sclGvHD模型验证

评估利奈唑胺在体内对纤维化组织重塑的影响

建立B10.D2→BALB/c小鼠sclGvHD模型,在疾病症状出现后给予利奈唑胺或万古霉素治疗,评估皮肤和肺纤维化的组织学改变。

4

人SSc皮肤切片(PCSS)验证

评估利奈唑胺对来自SSc患者皮肤组织的转录组和肌成纤维细胞的影响

制备SSc患者皮肤PCSS,用利奈唑胺或溶剂处理,进行RNA测序和免疫荧光染色。

5

线粒体翻译及代谢功能评估

验证利奈唑胺是否通过抑制线粒体翻译影响成纤维细胞代谢功能

使用HPG实验检测线粒体蛋白合成,通过Western blot检测MTCO1表达,使用Seahorse实验测量耗氧率(OCR)和NAD+/NADH比值。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM/F12培养基Gibco31330-038
胎牛血清Thermo Fisher Scientific10270-016
StemMACS iPS-Brew XF培养基Miltenyi Biotec130-104-368
mTeSR Plus基础培养基STEMCELL Technologies100-0274
Accutase消化液GibcoA1110501
X-VIVO 15培养基LonzaBE02-053Q
巨噬细胞集落刺激因子BioLegend574806
白细胞介素-3PeproTech200-03
GlutaMAX添加剂Life Technologies255030-024
β-巯基乙醇Gibco21985-023
青霉素/链霉素Life Technologies15140-122
骨形态发生蛋白4PeproTechY0503-1MG
血管内皮生长因子PeproTech100-20
干细胞因子Bio-techne255-SC
转化生长因子βPeproTech100-21C
白细胞介素-1βPeproTech200-01B
白细胞介素-4PeproTech200-04
利奈唑胺MedChemExpressHY-10394
茴香霉素MedChemExpressHY-18982
L-高炔丙基甘氨酸Jena BioscienceCLK-1067-25
Click-iT细胞反应缓冲液试剂盒Thermo Fisher ScientificC10269
Alexa Fluor 647偶联抗TOM20抗体Abcamab209606
万古霉素MedChemExpressHY-B0671
Geltrex基质胶Thermo Fisher ScientificA1413302
大鼠尾胶原Corning354249
EpiLife培养基Thermo Fisher ScientificMEPI500CA
人角质形成细胞生长添加剂Thermo Fisher ScientificS-001-5
角质形成细胞生长因子Sigma-AldrichK1757-10UG
L-抗坏血酸2-磷酸Sigma-Aldrich49752-10G
低熔点琼脂糖Thermo Fisher Scientific16520100
Alabama R&D组织切片机Alabama Research and Development--
最低必需培养基Life Technologies51200-087
葡萄糖Komtur Pharmaceuticals182811
碳酸氢钠Sigma-AldrichS8761
HEPES缓冲液Gibco15630
两性霉素----
二甲基亚砜----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞培养和处理
人真皮成纤维细胞,使用TGFβ 10 ng/mL和利奈唑胺100 μM处理
阅读提示:见Materials and Methods中的细胞刺激条件,正文Results部分相关描述
三维皮肤等效物(SScSE)
SSc成纤维细胞和巨噬细胞共培养,TGFβ 10 ng/mL和利奈唑胺100 μM处理
阅读提示:见Materials and Methods中的“Three-dimensional SSc skin equivalents”部分
小鼠体内模型
B10.D2→BALB/c小鼠sclGvHD模型,移植后第21天开始给予4 mg/day利奈唑胺或万古霉素
阅读提示:见Materials and Methods中的“Murine sclGvHD”部分,图3A示意图
人皮肤切片(PCSS)
SSc患者PCSS,利奈唑胺100 μM处理48小时
阅读提示:见Materials and Methods中的“Precision-cut skin slices”部分
线粒体翻译与代谢功能
HPG实验检测线粒体蛋白合成,Seahorse实验测量OCR
阅读提示:见Materials and Methods中的“l-homopropargylglycine assay”部分,图6相关描述