计算、原代细胞和皮肤类器官分层比较,小鼠组织学为另一层证据。
计算、原代细胞和皮肤类器官分层比较,小鼠组织学为另一层证据。(NAMs China)

同一终点比较不同刺激时长

阿拉巴马大学伯明翰分校(University of Alabama at Birmingham)的研究团队建立人源皮肤类器官,用持续转化生长因子 β(transforming growth factor β,TGF-β)刺激观察纤维化。模型来自诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSC),包含表皮与真皮样区室。

研究在共同实验终点比较未处理、刺激 8 天及刺激 14 天的类器官。随着刺激持续,胶原相关信号、成纤维细胞活化和组织排列发生变化;独立 iPSC 细胞系中也观察到相似方向。这个设计把暴露时长与组织变化对应起来。

患者数据与细胞实验支持 RUNX2 研究线索

单细胞测序和空间免疫分析提示,类器官中的成纤维细胞状态与部分硬皮病患者组织特征相近。RUNX2 在纤维化相关群体中升高,团队随后在成纤维细胞中降低其表达,观察到胶原及肌成纤维细胞相关标志减少。

CUT&RUN 用于测量 RUNX2 在基因组上的结合位置,涉及 RUNX1、LOXL2 等纤维化相关位点。结合位置、转录变化和功能实验彼此补充,各位点的具体调控作用仍需进一步检验。

计算筛选缩小范围,再用原代细胞比较

团队把靶点与表型定量构效关系(quantitative structure–activity relationship,QSAR)结合,对约 11.3 万个可获得化合物进行预测,并从中选择 13 个候选在受刺激的人原代成纤维细胞里比较。F0565-0303 能降低 RUNX2 及相关纤维化蛋白,检测中没有出现相应的凋亡信号。

后续转录分析显示,化合物作用与降低 RUNX2 表达具有部分共同变化。计算结合预测提示可能涉及 CK2α 和 LOXL2,另有体外激酶实验支持部分作用线索;这些结果尚不足以确定全部直接靶点或选择性。

类器官和小鼠的结果需要分别理解

在纤维化类器官中,F0565-0303 降低了两个独立 iPSC 系模型的 RUNX2 信号。博来霉素小鼠模型则用于观察真皮厚度、胶原沉积和相关蛋白变化,报告方向一致的改善。类器官中的分子指标与小鼠组织学结果属于不同层级,不能合并成同一种疗效测量。

这项预印本展示了从人源组织模型分析细胞状态、再结合计算筛选和药理比较的研究路径。作者指出,当前模型对免疫和血管相关作用的呈现仍不充分;候选物也仍需进一步验证作用特异性和安全性。

来源与延伸阅读

  1. Human skin fibrosis with iPSC-derived organoids reveals RUNX2-mediated fibroblast reprogramming. bioRxiv. 2026-09-16. doi:10.64898/2026.09.14.751420. ↗