柚皮苷纳米颗粒通过靶向14-3-3ζ抑制LYVE1+巨噬细胞TGF-β1分泌减轻RA-ILD肺纤维化

Naringin nanoparticles alleviate RA-ILD pulmonary fibrosis by targeting 14-3-3ζ to inhibit LYVE1+ macrophages TGF-β1 secretion.

作者信息Xiaohan Li, Jianzhu Wang, Xiaoyu Zhang, Xilong Wang, Chengxi Sun, Na Zhao, Zhipu Liu, Helgi B Schiöth, Hongxing Wang, Yi Zhang
PMID41859651
发布时间2026-03
DOI10.1016/j.mtbio.2026.102982

实验完整度

包含动物模型(CIA-ILD小鼠)、体外细胞实验(A549/HFL1、BLM共培养)、分子机制验证(MST、CETSA、基因干扰和过表达)及患者样本分析。

主要模型

CIA-ILD小鼠模型 A549细胞(人肺癌上皮细胞系) HFL1细胞(人肺成纤维细胞系) RA-ILD患者来源的支气管肺泡巨噬细胞

重点核对

NAR纳米颗粒的口服剂量:50 mg/kg CIA-ILD模型建立:II型胶原与CFA乳化免疫,第28天滴鼻博来霉素(5 mg/ml,20 μl) 体外NAR处理浓度:150 μM,处理48小时 共培养体系:BLM与A549/HFL1细胞间接共培养,TGF-β1浓度为5 ng/ml 信号通路验证:NAR靶向14-3-3ζ,Kd值为134.97 μM

摘要

背景:类风湿关节炎相关间质性肺病是RA的一种特发性并发症,表现为肺纤维化。尽管已有大量研究,RA-ILD的确切病因仍不清楚,推动了对有效治疗的持续探索。方法:分析了健康个体和RA-ILD患者肺组织的转录组,以识别差异表达基因。CMAP鉴定黄酮类化合物柚皮苷为RA-ILD的潜在治疗药物。随后,开发了柚皮苷纳米颗粒,并在DBA/1小鼠的胶原诱导关节炎ILD模型中口服给药。使用微量热泳和细胞热迁移分析进行的转录组和蛋白质谱分析,预测并确认了NAR治疗在RA-ILD中的下游分子和靶点。此外,建立了体外肺纤维化模型,以研究NAR治疗在CIA-ILD中的具体机制。结果:在动物实验中,与未治疗的小鼠相比,NAR纳米颗粒治疗显著减少了CIA-ILD小鼠的肺纤维化。此外,肺组织中淋巴管内皮受体-1阳性巨噬细胞的数量显著增加。机制上,NAR通过靶向14-3-3ζ增加巨噬细胞中LYVE1的水平。体外实验表明,NAR处理的LYVE1+支气管肺泡巨噬细胞通过减少转化生长因子-β1的分泌,有效抑制A549细胞的上皮间质转化和HFL1细胞的成纤维细胞-肌成纤维细胞转化。结论:我们的研究揭示了NAR作为治疗RA-ILD的新型参考药物,同时确定了潜在的靶细胞和药物开发途径。需要进一步全面的研究来扩展这些发现,并使更多RA-ILD肺纤维化患者受益。

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
寻找能够有效治疗RA-ILD相关肺纤维化的药物,并阐明其作用机制。
核心机制
柚皮苷通过靶向巨噬细胞中的14-3-3ζ,上调LYVE1表达,进而抑制TGF-β1的分泌,从而抑制肺上皮细胞的EMT和肺成纤维细胞的FMT,减轻肺纤维化。
主要证据
动物实验显示NAR纳米颗粒减轻CIA-ILD小鼠肺纤维化;体外实验显示NAR处理的LYVE1+巨噬细胞抑制A549细胞EMT和HFL1细胞FMT;分子实验(MST、CETSA、基因干扰/过表达)证实NAR与14-3-3ζ结合并增强LYVE1表达。
研究意义
研究揭示了NAR作为治疗RA-ILD的潜在药物,并明确了LYVE1+巨噬细胞和14-3-3ζ作为治疗靶点,为RA-ILD治疗提供新方向。

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

转录组差异分析

识别健康人和RA-ILD患者肺组织中的差异表达基因,为后续药物筛选提供基础。

分析健康人和RA-ILD患者肺组织的转录组,筛选显著差异表达基因(|logFC|>3)。

2

候选化合物筛选

利用CMAP数据库预测可能治疗RA-ILD的化合物。

将差异表达基因输入CMAP数据库,预测潜在化合物,其中NAR被评为候选药物。

3

NAR纳米颗粒制备与表征

提高NAR的溶解度和生物利用度,并表征其物理性质。

使用BSA包被的PLGA制备NAR纳米颗粒,并通过透射电镜、体外释放实验和红外光谱进行表征。

4

动物模型建立与NAR治疗

建立CIA-ILD小鼠模型,评价NAR纳米颗粒的治疗效果。

使用DBA/1小鼠建立CIA-ILD模型,口服给予NAR纳米颗粒(50 mg/kg),通过组织学、体重和纤维化评分评估效果。

5

转录组测序和蛋白验证

分析NAR治疗后的基因和蛋白表达变化,识别关键分子。

对CIA-ILD和NAR治疗小鼠的肺组织进行转录组测序,发现LYVE1基因表达上调;通过western blot和免疫荧光验证蛋白水平。

6

体外细胞实验验证LYVE1表达

验证NAR对RA-ILD患者巨噬细胞LYVE1表达的影响。

从RA-ILD患者BALF中分离BLM,用不同浓度NAR处理48小时,检测LYVE1表达。

7

NAR靶蛋白鉴定

识别NAR在巨噬细胞中的直接结合靶点。

通过蛋白质组学、DockProtein预测、MST和CETSA验证NAR与14-3-3ζ的结合。

8

基因操作验证14-3-3ζ功能

验证14-3-3ζ对LYVE1表达的调控作用及NAR的依赖性。

在BLM中过表达或敲低14-3-3ζ,检测LYVE1表达和启动子活性。

9

共培养模型评估功能

研究NAR诱导的LYVE1+巨噬细胞对肺上皮细胞和成纤维细胞功能的影响。

将NAR处理的LYVE1+或LYVE1- BLM与A549或HFL1细胞共培养,检测迁移、侵袭和EMT/FMT标志物。

10

细胞因子分析

确认LYVE1+巨噬细胞分泌TGF-β1减少及其对纤维化的影响。

检测LYVE1+和LYVE1- BLM中TGF-β1等细胞因子的表达,以及NAR处理对TGF-β1分泌的影响。

11

体内验证

验证NAR通过抑制TGF-β1分泌减轻肺纤维化的机制。

通过组织学染色(H&E、Masson、Sirius Red)和免疫荧光检测肺组织中的纤维化程度和TGF-β1表达。

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
牛血清白蛋白----
聚乳酸-羟基乙酸共聚物----
RPMI 1640培养基----
Ham's F-12K培养基----
CD68抗体Santa Cruz Biotechnology--
LYVE1抗体Fitzgerald Industries International--
TRIzol试剂----
Monolith RED-NHS第二代蛋白质标记试剂盒----
RIPA裂解液----
蛋白酶抑制剂混合物----
PVDF膜----
山羊抗兔IRDye 800CW----
TaKaRa PCR热循环仪TaKaRa--
TGF-β1 ELISA试剂盒ZciBio Technology--
Lipofectamine 3000转染试剂Thermo Fisher Scientific--
EndoFectin Max转染试剂GeneCopoeia--

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
动物模型建立
小鼠品系:DBA/1,年龄7-8周;II型胶原与CFA乳化比例1:1,免疫部位后足;加强免疫在第21天;博来霉素剂量5 mg/ml,20 μl滴鼻;NAR给药剂量50 mg/kg,口服;实验终点第56天
阅读提示:Methods 2.3 Animal model
细胞分离与培养
BLM分离自RA-ILD患者BALF,离心条件250×g,10分钟,4°C;NAR处理浓度150 μM,时间48小时;A549/HFL1细胞培养条件
阅读提示:Methods 2.4 Cell line 和 2.5 Isolation of bronchoalveolar macrophages
共培养实验
共培养体系:BLM置于上室,A549/HFL1在下室;NAR浓度150 μM;TGF-β1浓度5 ng/ml;检测时间点0,24,48小时
阅读提示:Methods 2.9 Establishment of a co-cultivation system
机制验证
MST实验:14-3-3ζ蛋白浓度40 nM,NAR梯度稀释,Kd值;CETSA温度范围40-76°C,NAR浓度250 μM;基因干扰si-14-3-3ζ,过表达OE-14-3-3ζ
阅读提示:Methods 2.8 Microscale thermophoresis, 2.16 Cellular thermal shift analysis, 2.19 Interference and overexpression of cellular genes