細胞生物學
特發性肺纖維化（IPF）是一種致命性的間質性肺疾病（ILD），其特徵為進行性纖維化、肺彈性不可逆喪失以及慢性呼吸衰竭，平均生存期為3–5年。一般認為，該疾病源於反覆發生的肺泡上皮損傷，這種損傷持續啟用轉化生長因子-β（TGF-β）信號通路，從而驅動成纖維細胞向肌成纖維細胞分化並導致過度的膠原沉積。儘管現有的IPF模型，包括動物研究、二維培養以及基礎三維繫統，增進了對疾病機制的理解，但它們未能充分複製上皮細胞-成纖維細胞相互作用、細胞外基質（ECM）重塑以及上皮屏障功能障礙。
為解決這一侷限性，我們構建了一種三維肺共培養模型，用以模擬IPF中具有生理特徵的上皮細胞-成纖維細胞串擾及ECM重塑。我們的模型將成纖維細胞包埋於膠原-透明質酸基質中，其上覆蓋在氣液界面條件下培養的上皮單層。基底外側TGF-β暴露形成了促纖維化微環境，削弱了上皮屏障完整性，並驅動了肌成纖維細胞分化，其標誌為α-SMA和波形蛋白表達升高。促炎性細胞因子分泌增加以及膠原組織紊亂加劇進一步表明纖維化生成過程處於活躍狀態。
綜上，這些特徵表明我們的模型捕捉了IPF發病過程中的關鍵早期事件，併為纖維化疾病的新一代肺芯片研究提供了一個多功能平台。
📄 原文連結：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.07.723587v1?rss=1
🏷️ 肺纖維化 三維共培養 上皮-成纖維細胞互作 TGF-β信號 細胞外基質重塑