细胞生物学
特发性肺纤维化（IPF）是一种致命性的间质性肺疾病（ILD），其特征为进行性纤维化、肺弹性不可逆丧失以及慢性呼吸衰竭，平均生存期为3–5年。一般认为，该疾病源于反复发生的肺泡上皮损伤，这种损伤持续激活转化生长因子-β（TGF-β）信号通路，从而驱动成纤维细胞向肌成纤维细胞分化并导致过度的胶原沉积。尽管现有的IPF模型，包括动物研究、二维培养以及基础三维系统，增进了对疾病机制的理解，但它们未能充分复制上皮细胞-成纤维细胞相互作用、细胞外基质（ECM）重塑以及上皮屏障功能障碍。
为解决这一局限性，我们构建了一种三维肺共培养模型，用以模拟IPF中具有生理特征的上皮细胞-成纤维细胞串扰及ECM重塑。我们的模型将成纤维细胞包埋于胶原-透明质酸基质中，其上覆盖在气液界面条件下培养的上皮单层。基底外侧TGF-β暴露形成了促纤维化微环境，削弱了上皮屏障完整性，并驱动了肌成纤维细胞分化，其标志为α-SMA和波形蛋白表达升高。促炎性细胞因子分泌增加以及胶原组织紊乱加剧进一步表明纤维化生成过程处于活跃状态。
综上，这些特征表明我们的模型捕捉了IPF发病过程中的关键早期事件，并为纤维化疾病的新一代肺芯片研究提供了一个多功能平台。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.07.723587v1?rss=1
🏷️ 肺纤维化 三维共培养 上皮-成纤维细胞互作 TGF-β信号 细胞外基质重塑