在接触百草枯的变态前青蛙中，免疫调节和细胞间相互作用驱动了非纤维化的肺重塑过程

《BMC Biology》：Immune regulation and cellular crosstalk drive non-fibrotic lung remodeling in pre-metamorphic frogs exposed to paraquat

两栖动物蝌蚪急性接触 Paraquat 后肺部呈现非纤维化重塑，表现为氧化应激、免疫细胞适应性反应及 Wnt/β-catenin 信号通路重激活，为环境诱变肺重塑机制提供新模型。

　　

摘要

背景

百草枯（PQ）是一种广泛使用的除草剂，由于其强烈的氧化毒性，对生态系统和人类健康构成了重大风险，尤其是对肺部的影响。虽然百草枯暴露导致纤维化的情况在哺乳动物中已有充分记录，但前变态期两栖动物的短期肺部反应仍知之甚少。栖息在农业环境中且呼吸系统发育迅速的两栖动物蝌蚪，为研究早期发育阶段由环境因素引发的肺部重塑提供了理想的模型。

结果

在本研究中，我们通过组织学分析、行为检测和单细胞RNA测序（scRNA-seq）技术，研究了Microhyla fissipes蝌蚪对环境相关百草枯暴露的急性肺部反应。15天的百草枯暴露引发了非纤维化的肺部重塑，表现为上皮-间充质协调性改变、氧化应激反应以及细胞外基质结构的改变，且未激活典型的纤维化基因程序。观察到了免疫介导的适应机制，涉及肺泡上皮细胞、成纤维细胞和巨噬细胞，这些细胞均表现出不同的氧化还原敏感性的转录状态。多种细胞类型重新激活了发育信号通路，包括Wnt/β-连环蛋白通路，这表明在环境触发下的重塑过程中，一些保守的发育模块被重新利用。

结论

这些发现揭示了在急性化学压力下，两栖动物蝌蚪肺部存在一种非纤维化、由免疫系统驱动的重塑过程，突显了呼吸系统在早期发育阶段的可塑性。我们强调这些结论仅适用于蝌蚪阶段和短期暴露情况，需要进一步研究以评估长期影响或变态后的结果。这项工作为利用两栖动物作为模型来研究脊椎动物肺部的急性损伤反应、恢复能力和发育可塑性提供了框架。

图形摘要