HIF-1α/LTBP2 轴：肝脏纤维化进程中的关键 “推手” 与潜在治疗新靶点

为解决肝纤维化治疗难题，探究其分子机制，研究人员开展关于 LTBP2 在肝纤维化中作用的研究。结果发现 HIF-1α/LTBP2 轴通过 ERK 通路与 LOXL1 相互作用激活肝星状细胞（HSCs）促进肝纤维化，这为肝纤维化治疗提供了潜在靶点。

　　肝纤维化，这一隐匿在肝脏健康背后的 “杀手”，正严重威胁着全球众多人群的生命健康。它是由于肝脏内细胞外基质（ECM）过度堆积所致，各种因素，像乙肝病毒（HBV）感染、长期酗酒、代谢紊乱引发的脂肪性肝炎等，都可能成为它的 “导火索”。在漫长的病程中，肝纤维化悄无声息地破坏着肝脏的正常结构，逐渐侵蚀肝脏功能，一旦发展到肝硬化甚至肝癌阶段，患者的生命就会陷入极度危险之中。然而，目前全球范围内针对肝纤维化的治疗手段极为有限，这就迫切需要科研人员深入探索其分子机制，寻找新的治疗靶点，为患者带来新的希望。

在这样的背景下，复旦大学附属上海市公共卫生临床中心的研究人员勇敢地挑起了这一重担，开展了一项意义重大的研究。他们将目光聚焦于潜在转化生长因子 β 结合蛋白 2（Latent Transforming Growth Factor Beta Binding Protein 2，LTBP2），深入探究它在肝纤维化进程中扮演的角色以及背后的作用机制。研究结果令人瞩目，他们发现 HIF-1α/LTBP2 轴通过细胞外信号调节激酶（ERK）通路与赖氨酰氧化酶样蛋白 1（Lysyl Oxidase Like Protein 1，LOXL1）相互作用，能够激活肝星状细胞（Hepatic Stellate Cells，HSCs），进而推动肝纤维化的发展。这一发现为肝纤维化的治疗指明了新方向，意味着 LTBP2 有可能成为治疗肝纤维化的潜在靶点，为攻克这一医学难题带来了新的曙光。该研究成果发表在《Cellular and Molecular Life Sciences》杂志上。

为了开展这项研究，研究人员运用了多种关键技术方法。他们借助生物信息学分析，挖掘相关基因表达数据；通过组织学评估，对肝脏组织进行病理分析；利用免疫组化和免疫荧光技术，检测蛋白的表达与分布；构建动物模型，模拟肝纤维化进程；开展细胞实验，研究细胞的增殖、迁移等功能；还运用了染色质免疫沉淀（ChIP）、蛋白质免疫共沉淀（Co-IP）等技术，深入探究分子间的相互作用机制。

研究结果主要如下：

• LTBP2 在人肝纤维化组织中上调：通过 GEPIA2 数据库和 GSE84044 转录组数据集分析发现，LTBP2 的 mRNA 表达水平与纤维化重要标志物 α - 平滑肌肌动蛋白（α-SMA）、I 型胶原蛋白（COL1A1）高度正相关。对人肝脏组织进行组织学检查和免疫组化检测，结果显示纤维化肝脏组织中 LTBP2 和 α-SMA 的表达显著增加，且 LTBP2 主要分布在肝纤维化病变区域。单细胞测序分析表明，LTBP2 主要在肝硬化肝脏的肌成纤维细胞中表达，而活化的 HSCs 是肌成纤维细胞的主要前体细胞，这表明 LTBP2 的表达与 HSCs 的激活密切相关。
• 小鼠纤维化肝脏和 TGF-β 激活的 LX-2 细胞中 LTBP2 表达增加：成功构建小鼠肝纤维化模型后，发现模型组小鼠肝脏中胶原沉积明显，纤维增生和桥接纤维化显著，肝组织中羟脯氨酸（HYP）含量、炎症指标丙氨酸氨基转移酶（ALT）和天冬氨酸氨基转移酶（AST）水平均高于对照组，血清中 LTBP2 水平也显著升高。同时，在 TGF-β 处理的 LX-2 细胞中，LTBP2、α-SMA 和 I 型胶原蛋白的表达均升高，这表明 LTBP2 与体内外纤维化进展及 HSCs 激活密切相关。
• LTBP2 缺乏减轻 CCl₄诱导的小鼠肝纤维化：将靶向 LTBP2 的短发夹 RNA（shRNA）包装到腺相关病毒 6 型（AAV6）中，注射到小鼠体内。结果显示，AAV6 能够成功感染 HSCs 并有效抑制 LTBP2 的表达。与对照组相比，AAV6-shLTBP2 处理组小鼠肝脏病理变化减轻，血清 ALT 和 AST 水平降低，肝组织中羟脯氨酸含量减少，α-SMA 和 I 型胶原蛋白的表达显著降低，这说明 LTBP2 在体内肝纤维化进程中起着至关重要的作用。
• LTBP2 促进 HSCs 的激活、增殖、迁移和上皮 - 间质转化（EMT）：在 LX-2 细胞中过表达 LTBP2，会使 HSCs 激活标志物 α-SMA 和 I 型胶原蛋白的表达增加；抑制 LTBP2 表达则效果相反。CCK-8 实验表明，过表达 LTBP2 促进 LX-2 细胞增殖，敲低 LTBP2 则抑制增殖；细胞周期分析发现，过表达 LTBP2 使细胞 G1 期比例减少，敲低 LTBP2 导致 G1 期阻滞。伤口愈合实验显示，过表达或敲低 LTBP2 分别使 LX-2 细胞伤口闭合率升高或降低。此外，过表达 LTBP2 促进 LX-2 细胞发生 EMT，表现为上皮细胞标志物 E-cadherin 表达下调，间质细胞标志物 N-cadherin 和波形蛋白（Vimentin）表达上调；敲低 LTBP2 则抑制 EMT。
• HIF-1α 通过直接结合 LTBP2 启动子促进其表达：通过生物信息学预测，发现缺氧诱导因子 1α（HIF-1α）可能是 LTBP2 的转录因子。实验结果显示，在 TGF-β 处理的 LX-2 细胞和 CCl₄处理的小鼠肝脏中，HIF-1α 表达均升高。转染 HIF-1α 过表达质粒后，LX-2 细胞中 HIF-1α 和 LTBP2 的表达上调；用 CoCl₂模拟缺氧环境并转染 shHIF-1α 质粒，HIF-1α 和 LTBP2 表达均降低。ChIP 实验和双荧光素酶报告基因分析表明，HIF-1α 能够直接结合 LTBP2 启动子，激活其转录。
• LTBP2 与 LOXL1 相互作用通过 ERK 信号通路调节 HSCs 激活和 EMT：通过蛋白质 - 蛋白质相互作用（PPI）数据库预测，发现 LTBP2 与 LOXL1 可能存在潜在相互作用。相关性分析显示，LTBP2 和 LOXL1 的 mRNA 表达水平在人肝脏组织和肝纤维化组织中均呈显著正相关。分子对接和 Co-IP 实验证实了二者在肝纤维化组织中的结合。RNA 测序分析表明，LTBP2 参与 MAPK 信号通路，敲低 LTBP2 导致 ERK1/2 磷酸化水平下降，过表达 LTBP2 则使其升高，使用 ERK 通路抑制剂 U0126 可抑制这一效应。功能挽救实验表明，过表达 LTBP2 同时干扰 LOXL1 表达，可抑制 HSCs 激活、EMT 和 ERK 通路激活。

研究结论和讨论部分指出，该研究首次揭示了 LTBP2 在肝纤维化中的重要作用和潜在机制。LTBP2 在人及小鼠肝纤维化组织中高表达，与肝纤维化严重程度正相关，它通过 HIF-1α/LTBP2 轴与 LOXL1 相互作用，经 ERK 信号通路促进 HSCs 激活和 EMT，进而推动肝纤维化进程。这一发现不仅加深了人们对肝纤维化发病机制的理解，更为肝纤维化的治疗提供了新的潜在靶点，为开发更有效的抗纤维化疗法奠定了基础，具有重要的理论和临床意义。不过，该研究也存在一定局限性，未来需要进一步利用原代小鼠或人 HSCs 重复关键实验，构建 LTBP2 基因敲除小鼠模型深入探究其生物学意义，同时明确 LTBP2/LOXL1 复合物激活 ERK 信号通路的具体位置和机制，为全面攻克肝纤维化难题提供更坚实的理论依据。