H9 衍生肺泡类器官对 TGF-β 刺激发生急性损伤

韩国研究者由 H9 人胚胎干细胞生成肺泡Ⅱ型细胞样类器官,经分化和细胞分选后在 Matrigel 中培养。类器官表达肺泡Ⅱ型细胞相关标志,团队用转化生长因子 β(TGF-β)模拟与纤维化有关的刺激,并检测存活与标志变化。

TGF-β1 在 50 ng/mL 条件下造成快速形态损伤和活性下降。24 小时后,SMAD2 磷酸化、纤连蛋白、N-cadherin 和 vimentin 增加,但 E-cadherin 未出现显著下降。结果支持刺激引起纤维化相关信号与细胞损伤。

320 种化合物筛选得到 7 种保护候选

团队以 10 µM 测试 320 项抗纤维化相关化合物,48 小时后测量 WST-8 活性信号。初筛以 450 nm 吸光度 0.65 为界,主文列出 9 项候选;后续形态确认留下 7 项,包括 SB525334、GW788388、LY2109761、SD208、SB505124、galunisertib 和 SB431542。

Ibudilast 和 regorafenib 虽在初筛中出现较高活性信号,却未在后续形态观察中保留保护表现。研究者还用单独的成纤维细胞凝胶收缩实验比较 7 项候选,均观察到收缩减弱。肺泡存活和成纤维细胞收缩提供不同终点,后者没有与类器官共同培养。

320 项化合物活性筛选、肺泡类器官明场图和成纤维细胞收缩验证。

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TGF-β1 条件下的类器官活性初筛、候选形态确认,以及独立成纤维细胞凝胶收缩比较。(Hyeong-jun Han、Hyunyoung Kim / Biochemistry and Biophysics Reports, 2025, Figure 3;CC BY 4.0)

急性单因子筛选还未覆盖纤维化组织环境

这项研究把肺泡细胞损伤作为快速筛选入口,再以形态和凝胶收缩确认候选。作者也讨论了尼达尼布、吡非尼酮等已有药物在模型中的保护表现。模型主要由肺泡上皮样细胞构成,缺少完整的免疫、血管、基质和间质相互作用;候选效果仍需在更复杂、长期的纤维化条件中检验。

筛选强调同时或早期干预 TGF-β 刺激下的细胞状态。其结果可用于比较同一条件下的保护作用,尚未建立对患者药物响应的预测能力。作者将加入其他细胞和组织环境列为后续模型改进方向。

来源与延伸阅读

  1. 3D alveolar organoid drug screening model for targeting TGF-β1 in pulmonary fibrosis. Biochemistry and Biophysics Reports (2025). ↗