吡非尼酮(Pirfenidone)如何抑制纤维化过程

　　吡非尼酮（Pirfenidone）是一种用于治疗特发性肺纤维化 (IPF) 的抗纤维化药物，通过抑制肌成纤维细胞分化发挥作用，这与转化生长因子 (TGF)-β1 诱导的 IPF 发病机制有关。然而，与正常肺成纤维细胞不同，TGF-β1 诱导的人纤维化肺成纤维细胞的吡非尼酮反应与肺纤维化之间的关系尚未阐明。

　　方法：

　　在 TGF-β1 暴露后，在从纤维化人肺组织中分离的肺成纤维细胞中评估了吡非尼酮的作用。体外评估了吡非尼酮的两个新药理学靶点，胶原蛋白三螺旋重复序列蛋白 1 (CTHRC1) 和四个半 LIM 结构域蛋白 2 (FHL2) 介导胶原凝胶收缩和向纤连蛋白迁移的能力.

　　结果：

　　与对照肺成纤维细胞相比，吡非尼酮（Pirfenidone）显着恢复了肺纤维化成纤维细胞中 TGF-β1 刺激的成纤维细胞介导的胶原凝胶收缩、迁移和 CTHRC1 释放。此外，吡非尼酮减弱 TGF-β1 和 CTHRC1 诱导的成纤维细胞活性、骨形态发生蛋白 4（BMP-4）/Gremlin1 的上调，以及 α-平滑肌肌动蛋白、纤连蛋白和 FHL2 的下调，与术后观察到的相似。 CTHRC1 抑制。相反，FHL2 抑制抑制迁移和纤连蛋白表达，但不下调 CTHRC1。

　　结论：

　　总体而言，吡非尼酮（Pirfenidone）通过反向调节 CTHRC1 诱导的肺成纤维细胞活性来抑制纤维化成纤维细胞介导的纤维化过程。因此，CTHRC1 可用于预测吡非尼酮反应和开发新的肺纤维化治疗靶点。

　　在这项研究中，我们观察到吡非尼酮（Pirfenidone）抑制了纤维化肺成纤维细胞表型的纤维化变化，例如 TGF-β1 介导的刺激后的胶原凝胶收缩和迁移。先前的报道表明，吡非尼酮通过减弱 TGF-β1 及其下游靶标（包括 Smad3、结缔组织的磷酸化）的作用，减少增殖、迁移、成纤维细胞包埋的胶原凝胶收缩、ECM 产生和 TGF-β1 介导的肌成纤维细胞分化人成纤维细胞中的生长因子、p38 和 Akt。这些支持我们目前的结果。吡非尼酮可防止纤维化成纤维细胞表型的变化，例如增殖和迁移增加，以及 IPF 情况下磷酸化 Smad3、磷酸化信号转导和转录激活因子 3 (STAT3)、α-SMA 和胶原蛋白水平的升高。我们阐明了 TGF-β1 刺激 CTHRC1 和 FHL-2 的机制在肺纤维化成纤维细胞中，但在对照成纤维细胞中没有。我们的研究结果表明，吡非尼酮抑制 CTHRC1 诱导的肺成纤维细胞向纤连蛋白迁移、凝胶收缩、α-SMA 和纤连蛋白表达，并增加 BMP4/Gremlin1 比率。此外，吡非尼酮还抑制 FHL-2 介导的成纤维细胞迁移。此外，我们之前证明，纤维化成纤维细胞对 TGF-β1的高反应表明导致 TGF-β1 诱导的 CTHRC1 和 FHL2 表达的高反应，这反过来又引起纤维化成纤维细胞对吡非尼酮治疗的反应升高。

　　CTHRC1 由不同来源的活化基质细胞表达，并与 α-SMA 共表达。在包括类风湿性关节炎在内的炎症患者中检测到升高的 CTHRC1 水平，CTHRC1 被认为是组织重塑、炎症或创伤的标志物。先前的一份报告表明，CTHRC1 在肺纤维化和组织修复中起保护作用，并且可以在临床上用于治疗纤维化，因为它通过抑制 Smad2/3 激活来减少胶原基质的沉积。此外，rhCTHRC1 抑制 TGF-β1 刺激的 I 型胶原合成并促进瘢痕疙瘩成纤维细胞的皮肤修复。CTHRC1 的全身性丢失增加了 TGF-β1介导的过量基质沉积，并诱导了博莱霉素诱导的小鼠肺纤维化的发展。此外，属于 TGF-β 配体超家族的 TGF-β1 和 BMP4 可刺激 CTHRC1 表达，而平滑肌细胞中 CTHRC1 的过表达会增加迁移，这在用外源性 rhCTHRC1 处理的胚胎成纤维细胞中也观察到。在这项研究中，纤维化成纤维细胞在 TGF-β1 处理后显示出 TGF-β1 刺激的 CTHRC1 表达和吡非尼酮依赖性 CTHRC1 表达抑制。此外，rhCTHRC1 刺激肺成纤维细胞介导的凝胶收缩和向纤连蛋白迁移，而CTHRC1敲低功能性地抑制了肺成纤维细胞介导的迁移和凝胶收缩，并阻断了 TGF-β1 的刺激。吡非尼酮恢复了 TGF-β1 和 rhCTHRC1 依赖的 BMP4 表达抑制，此前有报道称其可减少肺成纤维细胞中增殖和 TGF-β1 诱导的向纤连蛋白的迁移和 ECM 成分（包括纤连蛋白）的合成。在本研究中，吡非尼酮（Pirfenidone）还降低了 BMP4 拮抗剂 Gremlin1 的水平，这以前与肺纤维化的发展有关，当被 TGF-β1 和 rhCTHRC1 刺激时。这些结果表明，CTHRC1 在纤维化成纤维细胞中充当 TGF-β1 介导的纤维化过程的共刺激物，而不是作为纤维化的抑制剂。因此，CTHRC1 可能是吡非尼酮介导的纤维化肺成纤维细胞抗纤维化机制的主要靶点。

　　这里提供的结果提供了关于纤维化成纤维细胞对吡非尼酮（Pirfenidone）高度敏感性的证据，吡非尼酮调节 TGF-β1 诱导的纤维化过程。然而，我们的研究有一定的局限性。例如，我们使用了有限数量的患者成纤维细胞系，并且没有评估血浆 CTHRC1 水平作为预测吡非尼酮反应的临床替代标志物。相反，我们在肺成纤维细胞中进行了功能实验，并分析了来自肺纤维化患者的成纤维细胞对吡非尼酮的反应，以确定 CTHRC1 作为潜在治疗靶点的效用并预测吡非尼酮在肺纤维化中的反应。微信扫描下方二维码了解更多：