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高选择性HDAC6抑制剂通过抑制胶原形成和细胞外基质沉积缓解骨髓纤维化
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月02日 来源:Scientific Reports 3.9
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本研究针对骨髓纤维化(BMF)这一缺乏有效治疗手段的临床难题,开发了新型高选择性HDAC6抑制剂J22352。研究人员通过体外实验证实该药物能显著抑制TGF-β/Smad信号通路,诱导骨髓源性成纤维细胞凋亡,并通过蛋白质组学分析揭示其通过调控334个差异表达蛋白(DEPs)抑制ECM沉积。该研究为BMF的靶向治疗提供了新策略,相关成果发表于《Scientific Reports》。
骨髓作为人体的造血工厂,一旦发生纤维化就会严重影响其正常功能。骨髓纤维化(BMF)患者骨髓中会异常沉积大量网状纤维和胶原纤维,这种病理改变与TGF-β信号通路的过度激活密切相关。目前临床上除异基因造血干细胞移植外,尚无有效治疗手段,而常用的JAK2抑制剂仅能缓解症状,无法逆转纤维化进程。面对这一治疗困境,国立台湾大学兽医学院的研究团队将目光投向了组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACis)这一新兴治疗策略。
既往研究表明,HDAC6作为TGF-β1/Smad3信号通路的上游调控因子,在器官纤维化中扮演关键角色。研究团队基于前期开发的HDAC6选择性抑制剂J22352(该化合物已证实对肺纤维化具有治疗效果),系统评估了其对BMF的治疗潜力。相关研究成果发表在《Scientific Reports》杂志,揭示了该药物通过双重作用机制——既诱导成纤维细胞凋亡又抑制ECM沉积——来缓解BMF的分子机理。
研究采用LC-MS/MS蛋白质组学、流式细胞术和Western blot等关键技术,以TGF-β1诱导的小鼠骨髓源性成纤维细胞系(M2-10B4和OP-9)为模型。通过测定IC50值(M2-10B4细胞72小时IC50为1.07μM)证实J22352具有显著的剂量和时间依赖性抗纤维化效应。
TGF-β1诱导骨髓源性成纤维细胞增殖并促进胶原形成
实验显示10 ng/mL TGF-β1可使OP-9细胞增殖率达267%(48小时),同时显著上调α-SMA和COL1A1表达,成功建立BMF细胞模型。
J22352显著抑制HDAC6活性
药物处理24小时后,组蛋白H3K27乙酰化水平显著增加,HDAC6活性降低约50%,证实其靶向作用效果。
新型HDAC6抑制剂诱导早期凋亡
Annexin V/PI双染显示J22352使OP-9细胞早期凋亡率从32.8%升至58.9%,Western blot检测到cleaved caspase-3和PARP表达增加,揭示其促凋亡机制。
ECM沉积相关转录水平下降
qPCR显示药物处理后COL1A1、COL3A1等纤维化标志物mRNA表达显著降低,MMP-9下调达70%,表明其抑制ECM合成能力。
抑制TGF-β1/SMAD信号通路
磷酸化Smad2/3蛋白水平降低约60%,同时CTGF、Elastin等促纤维化因子表达受抑,证实其阻断关键信号转导。
蛋白质组学揭示作用网络
LC-MS/MS鉴定出334个DEPs(187上调/147下调),聚类分析显示下调蛋白富集于"ECM组织"和"纤维状胶原"通路,上调蛋白则参与"程序性细胞死亡"和"组蛋白修饰"。
这项研究首次证实选择性HDAC6抑制剂J22352通过协同调控细胞凋亡和ECM重塑双重机制缓解BMF。特别值得注意的是,与广谱HDAC抑制剂相比,该药物的高选择性可最大限度减少副作用。蛋白质组学分析揭示的334个DEPs不仅解释了药物的作用机制,更为后续靶点优化提供了分子图谱。尽管目前尚缺体内实验数据,但该研究为开发BMF的靶向治疗开辟了新途径,具有重要的临床转化价值。未来研究可进一步探索该药物在骨髓增生异常综合征等继发性BMF中的应用潜力。
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