《Biochemical and Biophysical Research Communications》：Macrophage erythropoietin receptor signaling drives macrophage-myofibroblast transition via JAK2/STAT3 and TGF-β1/Smad3 pathways to exacerbate pulmonary fibrosis in mice
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肺纤维化中巨噬细胞-成纤维细胞转化（MMT）的EPOR信号调控机制及治疗潜力。通过单细胞测序和动物模型验证，发现EPOR激活通过JAK2/STAT3和TGF-β1/Smad3通路促进MMT及胶原沉积，EPOR敲除小鼠生存期延长、纤维化减轻，而过表达则加剧病理过程。EPOR与MMT的关联为肺纤维化治疗提供新靶点。
吴鹏飞|贾家林|金天荣|孙晓峰|罗邦伟|王观松|张志仁
第三军医大学（陆军医科大学）新桥医院呼吸疾病研究所肺与重症监护医学科，重庆，400037，中国
摘要
巨噬细胞向肌成纤维细胞的转化（MMT）在肺纤维化的发病机制中起着重要作用；然而，这一过程背后的调控机制尚未完全阐明。在本研究中，我们提供了证据表明，巨噬细胞中通过红细胞生成素受体（EPOR）的信号传导会促进MMT并加剧纤维化进程。通过对人类特发性肺纤维化（IPF）样本（GSE136831）的单细胞数据进行综合分析，我们发现巨噬细胞中存在EPOR表达增加的MMT特征。在博莱霉素诱导的肺纤维化实验模型中，具有巨噬细胞特异性EPOR敲除（cKO）的小鼠比野生型（WT）小鼠具有更长的生存期、更低的MMT程度和更少的胶原沉积。相反，过表达EPOR（cKI）的小鼠表现出更短的生存期、更强的MMT和更严重的纤维化病理变化。从机制上讲，骨髓来源的巨噬细胞（BMDMs）在TGF-β1刺激下激活EPOR会增强TGF-β1/Smad3和JAK2/STAT3信号通路，而JAK2抑制剂AG490可以抑制EPOR介导的Smad3激活。EPOR-cKI小鼠的BMDMs显示出更强的M2极化，而来自MMT的条件培养基会提高成纤维细胞中α-SMA和胶原-1的表达。值得注意的是，Smad3激动剂SRI-011381可以逆转EPOR-cKO巨噬细胞中观察到的MMT抑制作用，而Smad3抑制剂（SIS3）则能消除EPOR-cKI诱导的MMT反应。我们的发现表明，巨噬细胞EPOR信号传导通过激活JAK2/STAT3和TGF-β1/Smad3通路来调节MMT，这为治疗纤维化肺疾病提供了一个潜在的新靶点。
引言
特发性肺纤维化（IPF）是最常见的间质性肺病（ILD）形式，病理学上被归类为普通间质性肺炎（UIP）。该病的特点是组织重塑、成纤维细胞增殖以及细胞外基质（ECM）的异常积累，全球有超过500万人受到影响[1; 2]。无论纤维化的根本原因是什么，成纤维细胞灶和肌成纤维细胞的转分化都是纤维化反应的标志性特征。肌成纤维细胞来源于多种途径，包括上皮-间充质转化（EMT）[3]、内皮-间充质转化（EndMT）[4]以及骨髓来源的成纤维细胞的分化[5]。通过不同的机制抑制肌成纤维细胞的形成可以在一定程度上改善纤维化。
巨噬细胞是肺组织中最丰富的免疫细胞群体，它们不仅作为抵御微生物病原体的第一道防线，还在协调炎症反应和组织修复过程中发挥着关键作用。越来越多的证据表明它们在纤维化发病机制中的作用。在初始炎症阶段，M1极化的巨噬细胞通过分泌促炎介质（如TNF-α、IL-1β等）导致肺泡损伤。随后的纤维化阶段则以M2极化的巨噬细胞为特征，这些巨噬细胞通过产生TGF-β1促进肌成纤维细胞的分化和病理性细胞外基质的积累[6]。针对M2极化的治疗干预在临床前模型中显示出显著的抗纤维化效果。新兴证据表明，一部分巨噬细胞可以通过获得α-SMA表达而转化为肌成纤维细胞——这一过程称为巨噬细胞向肌成纤维细胞的转化（MMT）——并分泌细胞外基质成分，从而主动促进纤维化的进展。MMT已在多种病理情况下被记录到，包括心肌梗死[7]、玻璃体视网膜疾病[8]和糖尿病肾病[9]，其过程受到典型的TGF-β1/Smad3信号通路的调控[10]。尽管初步观察表明MMT参与了肺纤维化[11]，但其确切的病理机制仍不完全清楚。
除了在红系前体细胞中的表达外，红细胞生成素受体（EPOR）也在巨噬细胞中具有功能表达[12]。在这些细胞中，EPOR的激活不仅增强了吞噬能力，还促进了M2极化，导致修复性细胞因子（如TGF-β1和IL-10）的释放，从而有助于炎症的消退[13; 14]。尽管有这些发现，巨噬细胞EPOR信号传导在肺纤维化中的病理生理作用，特别是其对MMT的调控影响及其相关的分子机制，仍不甚明了。为了填补这些知识空白，我们利用巨噬细胞特异性EPOR敲除和过表达的小鼠模型系统地研究了EPOR信号传导对纤维化进程和MMT动态的影响。
试剂和抗体
使用的试剂如下：博莱霉素（MCE，美国，#HY-17565）、胎牛血清（Hyclone，美国，#SH30070）、Dulbecco改良Eagle培养基（Hyclone，美国，#SH30022）、巨噬细胞集落刺激因子（Sino Biological，中国，#51112-M08H）、细胞解离液（Gibco，美国，#13151014）、苏木精-伊红（H&E）染色试剂盒（Solarbio，中国，#G1120）、Masson三色染色试剂盒（Solarbio，中国，#G1346）、RNA Fast 200试剂盒（Fastagen，中国，#220011）、含有gDNA消除剂的RT试剂盒
EPOR表达水平与肺纤维化中巨噬细胞向肌成纤维细胞转化（MMT）严重程度之间的相关性
巨噬细胞向肌成纤维细胞的转化（MMT）是一种最近被发现的巨噬细胞驱动的纤维化机制[22]，但在肺纤维化的背景下仍缺乏充分的描述。利用来自人类全肺单细胞转录组测序数据集GSE136831的数据（该数据集包含IPF患者和对照组的样本），我们根据现有文献（http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.aba1983）对细胞亚型进行了注释。
讨论
EPOR被认为是一种保护性受体，其细胞膜信号传导的激活具有抗炎、抗凋亡和抗氧化作用[12]。在急性肺损伤的情况下，Wen Zhang的研究[13]显示，具有巨噬细胞特异性EPOR敲除的小鼠比野生型小鼠表现出更严重的LPS诱导的肺部炎症和更明显的体重下降。在大肠杆菌诱导的腹膜炎病例中也观察到了类似的结果[16]。
作者贡献声明
张志仁：写作、审稿与编辑、监督、项目管理、概念构思。
王观松：写作、审稿与编辑、监督、项目管理、资金获取。
罗邦伟：监督、软件使用、项目管理。
孙晓峰：验证。
金天荣：验证、研究。
贾家林：验证、研究。
吴鹏飞：写作——初稿撰写、验证、方法学设计、研究、概念构思。
伦理声明
所有动物实验均遵循机构指南，并获得了中国重庆陆军医科大学动物护理和使用委员会的批准，批准编号为AMUWEC20250060。
资金声明
本研究得到了重庆市自然科学基金（项目编号：CSTB2025NSCQ-GPX0629，资助人：ZZ）和重庆市教育委员会科学技术研究计划（项目编号：KJQN202512831，资助人：BL）的支持。
利益冲突声明
??作者声明他们没有已知的可能会影响本文报告工作的财务利益或个人关系。
