引用本文： 劉勝菲, 李龍, 陳鳳, 王潔. 骨膜蛋白在特發性肺纖維化中的研究進展. 中國呼吸與危重監護雜志, 2023, 22(6): 448-451. doi: 10.7507/1671-6205.202205032 復制
特發性肺纖維化（idiopathic pulmonary fibrosis，IPF）是一種進行性且通常致命的肺部疾病，缺乏有效干預措施[1]。目前IPF發病機制尚未完全明確，其特征是成纖維細胞、肌成纖維細胞增生，細胞外基質（extracellular matrix，ECM）沉積，肺結構破壞的過程[2]。骨膜蛋白是一種ECM分泌性蛋白，在IPF患者肺組織中高表達，在肺纖維化的發病機制中起重要作用[3-4]。有研究顯示IPF的肺成纖維細胞需要骨膜蛋白才能最大限度的增殖[5]。近年來，越來越多的藥物如皮質類固醇、阿片類、抗酸劑等被用于治療IPF[6]，但并不能有效控制其病死率，因此迫切需要尋找新的IPF治療靶點。本文就骨膜蛋白與IPF間的聯系及研究進展進行綜述。
1 骨膜蛋白及其生物學功能
骨膜蛋白最早是在小鼠成骨細胞系MC3T3-E1的cDNA文庫中發現并被提煉出來的一種ECM蛋白，故最早被稱為成骨細胞特異性因子2[7]，之后根據其在成年小鼠牙周韌帶和骨膜中的表達被重新命名為骨膜蛋白[8]。骨膜蛋白包含836個氨基酸，通過二硫鍵形成二聚體，由N端分泌信號肽、富含半胱氨酸的結構域、四個內部同源重復序列和C末端區域內的可變剪接結構域組成，已鑒定出多達9種剪接變體，但其功能和意義尚不清楚[8]，4個內部同源重復序列和參與無脊椎動物神經系統發育的軸突引導蛋白fasciclin1具有同源性，因此被命名為fasciclin1結構域[8-9]。
骨膜蛋白通過與靶細胞表面的整合素分子（如αvβ3）結合而發揮作用[5, 9-10]。當機體受到外傷或發生炎癥時ECM蛋白的表達水平會升高，骨膜蛋白依賴于細胞因子和生長因子的調節，并與其他ECM蛋白共同作用，介導組織重構[11]。轉化生長因子β（transforming growth factor β，TGF-β）[12]、白細胞介素13（interleukin-13，IL-13）等可誘導骨膜蛋白基因的表達，誘導產生的骨膜蛋白也會與相應的細胞因子和生長因子協同作用促進機體生長及重塑[11, 13]。
2 骨膜蛋白與IPF
2.1 骨膜蛋白與成纖維細胞
成纖維細胞增殖和分泌ECM蛋白從而重塑肺結構是IPF的標志[5]。在肺纖維化過程中，成纖維細胞和肌成纖維細胞的數量過多和過度活化會破壞肺組織的正常結構和功能[2]。IPF患者的骨膜蛋白主要由成纖維細胞和肌成纖維細胞生成[14]，骨膜蛋白在IPF或博來霉素誘導的肺纖維化模型的肺組織中的成纖維細胞病灶中特異性表達[3, 5]。Ashley等[15]發現肺部的纖維細胞不會直接分化為成纖維細胞，而是通過纖維細胞生成的骨膜蛋白/β1整合素途徑發出信號，導致纖維細胞本身釋放促纖維化介質（如結締組織生長因子），促進成纖維細胞的形成，從而轉化成肌成纖維細胞并促進其分化，且骨膜蛋白可能通過刺激抗凋亡蛋白的表達從而促進肌成纖維細胞對細胞凋亡的抵抗。此外，有研究通過使用DNA微陣列鑒定肺成纖維細胞中骨膜蛋白依賴性表達的基因、小干擾RNA敲低骨膜蛋白或整合素來下調促細胞增殖的基因，進而觀察對肺成纖維細胞增殖的影響，證實了來自IPF患者的肺成纖維細胞需要骨膜蛋白作用才能實現最大程度增殖[5]。Yoshihara等[5]研究表明，在肺纖維化模型的小鼠中骨膜蛋白受體的抑制劑CP4715具有減緩IPF成纖維細胞增殖的作用，并且下調IPF成纖維細胞和正常肺纖維細胞增殖和細胞周期相關基因的表達。
2.2 骨膜蛋白與ECM
骨膜蛋白與其他ECM蛋白相互作用，在調節肺和其他器官內基質的組成中發揮重要作用[16]，其主要由富含半胱氨酸的結構域和四個內部同源重復序列與ECM表面的整合素受體結合來發揮調節作用[5, 8]。IPF的組織學標志之一是ECM的過度沉積[2]，有研究證實骨膜蛋白mRNA和蛋白質在IPF衍生的基質細胞中上調[16]。骨膜蛋白在肺ECM沉積中起介導作用，膠原纖維之間的交聯由賴氨酰氧化酶（lysyl oxidase，LOX）催化，骨膜蛋白可激活骨形態發生蛋白-1（bone morphogenetic protein-1，BMP-1），并與BMP-1相互作用促進LOX的前肽蛋白水解裂解為其活性形式，并將LOX定位于ECM，這導致膠原纖維的分子內和分子間交聯和ECM沉積，這種ECM累積被認為促進了持續性成纖維細胞活化，這可能使IPF進行性的進展[3]。
2.3 骨膜蛋白與TGF-β
骨膜蛋白是肺成纖維細胞中TGF-β的下游效應分子[10]，骨膜蛋白與αvβ3整合素的結合被認為可促進TGF-β從潛伏期的TGF-β結合蛋白中釋放，反之，活化TGF-β水平增加通過Smad信號通路刺激ECM的產生和骨膜蛋白的分泌[10]。Song等[17]將博來霉素誘導的肺纖維化模型大鼠分為模型組和吡非尼酮組，發現模型組大鼠體內的骨膜蛋白和TGF-β1表達增加（P<0.01），而吡非尼酮卻顯著抑制了骨膜蛋白和TGF-β1表達，表明吡非尼酮的抗纖維化作用可能是通過抑制大鼠肺纖維化中骨膜蛋白和TGF-β1的表達來實現，降低骨膜蛋白表達可能是吡非尼酮下調TGF-β1的另一種抗纖維化機制。
TGF-β/Smad信號通路在促纖維化進展中起重要作用[18]，在纖維化過程中上皮間質轉化主要是通過TGF-β1/Smad途徑激活[19]，骨膜蛋白與整合素結合誘導上皮間質轉化反應，導致涉及Smad途徑的膠原沉積增加[10, 19-20]。Nanri等[10]使用骨膜蛋白敲除和過表達小鼠，運用蛋白印跡分析發現骨膜蛋白的敲除顯著降低TGF-β誘導的Smad3的磷酸化，而骨膜蛋白的過表達顯著上調Smad3的磷酸化，同時用IPF患者肺組織和正常患者肺組織，運用熒光酶素測定觀察到Smad3顯著磷酸化和核定位，骨膜蛋白與磷酸化Smad3的定位基本一致，而在健康肺組織中無此現象。表明骨膜蛋白增強肺成纖維細胞中TGF-β/Smad3通路，從而導致肺纖維化[10]。Smad7對Smad2/3還具有抑制作用[18]，且Smad7能被骨膜蛋白抑制，表明骨膜蛋白可通過抑制負調節系統來促進TGF-β的促纖維化功能，這可能導致ECM的沉積和骨膜蛋白的生成[21]。因此，抑制參與此通路的相關分子，可能為治療IPF提供新思路。
RhoGTPases家族成員也參與TGF-β和骨膜蛋白的調節[22]。RhoGTPases是真核細胞中肌動蛋白細胞骨架的關鍵調節劑，RhoA是RhoGTPases的成員，有調節粘著斑的形成和隨后應力纖維組裝的作用[23]。研究證實TGF-β1促進真皮細胞中骨膜蛋白的產生和分泌，反之，骨膜蛋白通過激活RhoA促進TGF-β1的分泌而導致異常瘢痕形成，由此形成惡性循環促進纖維化過程[22]。Nikoloudaki等[24]發現骨膜蛋白通過整合素β1/RhoA途徑調節肌成纖維細胞的分化和收縮，并在腭愈合過程中以ECM沉積依賴性方式調節纖連蛋白的合成。表明抑制骨膜蛋白/RhoA通路可能為肺纖維化提供潛在治療策略。
2.4 骨膜蛋白與MAPK
據報道，MAPK通路，特別是P38激酶分支對器官纖維化具有一定的促進作用[25]，該通路的激活與肺纖維化的嚴重程度直接相關[26]。研究證實使用P38MAPK特異性抑制劑可阻斷該通路信號傳導，減少促纖維化介質的釋放，從而預防博來霉素誘導的肺纖維化[26]。劉惠莉等[27]研究證實骨膜蛋白通過P38MAPK信號通路抑制缺氧誘導的人牙周膜成纖維細胞的氧化應激和凋亡。另一項研究對7～8周齡雄性野生型和骨膜蛋白缺失小鼠誘導單側腎臟缺血再灌注損傷，在腎臟缺血再灌注損傷6周后，與野生型對照組相比，骨膜蛋白缺失小鼠間質纖維化/腎小管萎縮明顯減輕、磷酸化P38MAPK的表達減弱；同時，在體外缺氧條件下使用人腎細胞、腎小管上皮細胞模型，并加入重組骨膜蛋白和P38MAPK抑制劑一起培養5 d，發現重組骨膜蛋白在缺氧條件下增強了細胞纖維化和磷酸化P38MAPK的表達，P38MAPK抑制劑改善了缺氧誘導的纖維化，而重組骨膜蛋白中添加P38MAPK抑制劑顯著改善了骨膜蛋白誘導的變化，從而證實骨膜蛋白通過P38MAPK通路在急性腎損傷后的腎纖維化進展中起重要作用，認為抑制骨膜蛋表達可能對腎纖維化進展具有保護作用[28]。因此，骨膜蛋白/MAPK相關的IPF治療值得在臨床試驗中進一步探索。
2.5 骨膜蛋白與LOX
LOX是一種對膠原纖維交聯和纖維化發展至關重要的銅依賴性酶，在促進纖維化器官（肺、肝等）ECM成分的交聯中起重要作用[29]。骨膜蛋白是LOX的激活劑，其過度表達促進LOX前肽蛋白水解切割，從而增加活性LOX的量，骨膜蛋白主要通過四個內部同源重復序列與BMP-1結合后相互作用誘導LOX的蛋白水解活化，從而促進膠原交聯[3]。Kumar等[30]研究表明，在體外的大鼠肝星狀細胞中，骨膜蛋白顯著增加LOX和賴氨酰氧化酶樣（LOXL）亞型的表達水平和活性，促進肝纖維化。研究發現，大鼠牙齦切除模型在受傷后7天骨膜蛋白mRNA和LOX mRNA水平均達到峰值，這與成纖維細胞增殖的峰值相對應[31]。也有研究對心肌梗塞瘢痕中的膠原纖維分析顯示：在沒有骨膜蛋白表達的情況下，膠原蛋白的總體含量減少，LOX催化的膠原交聯顯著減少[32]。因此，在未來進一步探究骨膜蛋白介導的LOX參與的膠原交聯機制，可能為改善肺纖維化的進展提供新的治療方向。
2.6 骨膜蛋白與肺部炎癥
炎癥在IPF的早期和惡化過程中起作用[33]。研究表明，博來霉素誘導的肺纖維化模型具有淋巴細胞浸潤和常駐肺巨噬細胞活化的炎癥特點[33]。炎癥或腫瘤時骨膜蛋白的表達會升高，其通過與炎性細胞因子協同作用于成纖維細胞，誘導促炎因子（如IL-13）和趨化因子生成[9]。IL-13可促進嗜酸粒細胞誘導表達骨膜蛋白[13]。骨膜蛋白可能有助于嗜酸性粒細胞的活化，并與嗜酸性粒細胞表面的整合素分子結合誘導其聚集到肺中來促進IPF的發展[34]。Nakagome等[35]研究發現嗜酸性粒細胞性肺炎患者肺泡灌洗液中的骨膜蛋白濃度隨肺嗜酸性粒細胞、細胞因子（如IL-13、TGF-β）的增多而顯著增加。研究證實，大環內酯類減少骨膜蛋白的產生可以改善哮喘性氣道炎癥和纖維化[36]。由此可知，骨膜蛋白與肺部炎癥反應之間的聯系在IPF中具有一定作用。
3 骨膜蛋白相關IPF的治療
3.1 吡非尼酮
吡非尼酮（pirfnidone，PFD）是一種非肽類合成分子，是目前被批準用于IPF治療的藥物之一[6]。PFD抑制膠原合成，下調TGF-β和TNF-α的表達，并減少成纖維細胞增殖[6]。研究顯示PFD的抗纖維化作用可能是通過抑制大鼠肺纖維化過程中骨膜蛋白和TGF-β1的表達來實現的，降低骨膜蛋白的表達可能是PFD下調TGF-β1的另一種抗纖維化機制[17]。故研發其他靶向藥物來降低骨膜蛋白/TGF-β的促纖維化作用，可能會開辟IPF治療的新領域。
3.2 大環內酯類抗生素
近年來，不少學者對大環內脂類抗生素在IPF中的療效進行研究，發現此類藥物有抗纖維化作用[33]。近期研究顯示，克拉霉素能夠減弱骨膜蛋白的表達，進而改善肺纖維化，證明抗生素對肺纖維化的影響可能部分是通過抑制骨膜蛋白起作用[36]。Molina-Molina等[37]用吡非尼酮或雷帕霉素體外處理來自IPF患者和正常人的肺成纖維細胞，發現二者都降低了成纖維細胞的肌腱蛋白-c和纖連蛋白的表達，且二者聯合處理顯著消除了成纖維細胞向肌成纖維細胞的轉變。故大環內酯類可能是一種潛在的IPF新的附加治療藥物，但需要更多的體內研究和前瞻性臨床試驗來證實其作用。
3.3 RNA療法
RNA療法是一種靶向RNA用于治療或闡明基因功能的方法，骨膜蛋白小干擾RNA和反義寡核苷酸是目前可用的兩種靶向RNA療法[38-39]。Jang等[39]使用小干擾RNA轉染原代培養的眼眶成纖維細胞沉默骨膜蛋白，證實TGF-β誘導產生的促纖維化蛋白、磷酸化p38和Smad蛋白顯著降低，抑制纖維化進展。另有研究發現，使用骨膜蛋白反義寡核苷酸可明顯減少α-平滑肌肌動蛋白、I型膠原蛋白和其他纖維化標志物的生成，抑制肝纖維化[38]。可見小干擾RNA和反義寡核苷酸具有治療纖維化的潛力，故針對骨膜蛋白的RNA療法可能是未來治療IPF的新領域。
3.4 骨膜蛋白受體抑制劑
骨膜蛋白受體抑制劑是一種針對整合素的抑制劑，骨膜蛋白通過與靶細胞表面的整合素結合而發揮作用，如整合素αvβ3[5, 10]。研究證實，在肺纖維化模型的小鼠中CP4715（αvβ3整合素抑制劑）具有減緩IPF成纖維細胞增殖的作用[5]。這為我們將骨膜蛋白/整合素抑制劑應用于IPF患者的治療提供了基礎。盡管其目前還只是應用于動物實驗，但由于整合素與骨膜蛋白的密切關系，表明其在IPF未來的治療中具有應用價值。
4 小結
目前IPF可用的治療藥物療效有限，且不能提高IPF患者的預期壽命，所以研發有針對性的靶向藥物迫在眉睫。大量研究表明骨膜蛋白在IPF中具有重要作用，可能成為治療IPF新的靶分子，但相關機制尚不完全明確，未來仍需更多大規模前瞻性的研究進一步探索，如抑制骨膜蛋白表達相關治療方法，即RNA療法、骨膜蛋白受體抑制劑等在動物及臨床試驗中的研究，進一步明確其在治療IPF中作用，以期為IPF治療提供新的途徑。
利益沖突：本文不涉及任何利益沖突。
特發性肺纖維化（idiopathic pulmonary fibrosis，IPF）是一種進行性且通常致命的肺部疾病，缺乏有效干預措施[1]。目前IPF發病機制尚未完全明確，其特征是成纖維細胞、肌成纖維細胞增生，細胞外基質（extracellular matrix，ECM）沉積，肺結構破壞的過程[2]。骨膜蛋白是一種ECM分泌性蛋白，在IPF患者肺組織中高表達，在肺纖維化的發病機制中起重要作用[3-4]。有研究顯示IPF的肺成纖維細胞需要骨膜蛋白才能最大限度的增殖[5]。近年來，越來越多的藥物如皮質類固醇、阿片類、抗酸劑等被用于治療IPF[6]，但并不能有效控制其病死率，因此迫切需要尋找新的IPF治療靶點。本文就骨膜蛋白與IPF間的聯系及研究進展進行綜述。
1 骨膜蛋白及其生物學功能
骨膜蛋白最早是在小鼠成骨細胞系MC3T3-E1的cDNA文庫中發現并被提煉出來的一種ECM蛋白，故最早被稱為成骨細胞特異性因子2[7]，之后根據其在成年小鼠牙周韌帶和骨膜中的表達被重新命名為骨膜蛋白[8]。骨膜蛋白包含836個氨基酸，通過二硫鍵形成二聚體，由N端分泌信號肽、富含半胱氨酸的結構域、四個內部同源重復序列和C末端區域內的可變剪接結構域組成，已鑒定出多達9種剪接變體，但其功能和意義尚不清楚[8]，4個內部同源重復序列和參與無脊椎動物神經系統發育的軸突引導蛋白fasciclin1具有同源性，因此被命名為fasciclin1結構域[8-9]。
骨膜蛋白通過與靶細胞表面的整合素分子（如αvβ3）結合而發揮作用[5, 9-10]。當機體受到外傷或發生炎癥時ECM蛋白的表達水平會升高，骨膜蛋白依賴于細胞因子和生長因子的調節，并與其他ECM蛋白共同作用，介導組織重構[11]。轉化生長因子β（transforming growth factor β，TGF-β）[12]、白細胞介素13（interleukin-13，IL-13）等可誘導骨膜蛋白基因的表達，誘導產生的骨膜蛋白也會與相應的細胞因子和生長因子協同作用促進機體生長及重塑[11, 13]。
2 骨膜蛋白與IPF
2.1 骨膜蛋白與成纖維細胞
成纖維細胞增殖和分泌ECM蛋白從而重塑肺結構是IPF的標志[5]。在肺纖維化過程中，成纖維細胞和肌成纖維細胞的數量過多和過度活化會破壞肺組織的正常結構和功能[2]。IPF患者的骨膜蛋白主要由成纖維細胞和肌成纖維細胞生成[14]，骨膜蛋白在IPF或博來霉素誘導的肺纖維化模型的肺組織中的成纖維細胞病灶中特異性表達[3, 5]。Ashley等[15]發現肺部的纖維細胞不會直接分化為成纖維細胞，而是通過纖維細胞生成的骨膜蛋白/β1整合素途徑發出信號，導致纖維細胞本身釋放促纖維化介質（如結締組織生長因子），促進成纖維細胞的形成，從而轉化成肌成纖維細胞并促進其分化，且骨膜蛋白可能通過刺激抗凋亡蛋白的表達從而促進肌成纖維細胞對細胞凋亡的抵抗。此外，有研究通過使用DNA微陣列鑒定肺成纖維細胞中骨膜蛋白依賴性表達的基因、小干擾RNA敲低骨膜蛋白或整合素來下調促細胞增殖的基因，進而觀察對肺成纖維細胞增殖的影響，證實了來自IPF患者的肺成纖維細胞需要骨膜蛋白作用才能實現最大程度增殖[5]。Yoshihara等[5]研究表明，在肺纖維化模型的小鼠中骨膜蛋白受體的抑制劑CP4715具有減緩IPF成纖維細胞增殖的作用，并且下調IPF成纖維細胞和正常肺纖維細胞增殖和細胞周期相關基因的表達。
2.2 骨膜蛋白與ECM
骨膜蛋白與其他ECM蛋白相互作用，在調節肺和其他器官內基質的組成中發揮重要作用[16]，其主要由富含半胱氨酸的結構域和四個內部同源重復序列與ECM表面的整合素受體結合來發揮調節作用[5, 8]。IPF的組織學標志之一是ECM的過度沉積[2]，有研究證實骨膜蛋白mRNA和蛋白質在IPF衍生的基質細胞中上調[16]。骨膜蛋白在肺ECM沉積中起介導作用，膠原纖維之間的交聯由賴氨酰氧化酶（lysyl oxidase，LOX）催化，骨膜蛋白可激活骨形態發生蛋白-1（bone morphogenetic protein-1，BMP-1），并與BMP-1相互作用促進LOX的前肽蛋白水解裂解為其活性形式，并將LOX定位于ECM，這導致膠原纖維的分子內和分子間交聯和ECM沉積，這種ECM累積被認為促進了持續性成纖維細胞活化，這可能使IPF進行性的進展[3]。
2.3 骨膜蛋白與TGF-β
骨膜蛋白是肺成纖維細胞中TGF-β的下游效應分子[10]，骨膜蛋白與αvβ3整合素的結合被認為可促進TGF-β從潛伏期的TGF-β結合蛋白中釋放，反之，活化TGF-β水平增加通過Smad信號通路刺激ECM的產生和骨膜蛋白的分泌[10]。Song等[17]將博來霉素誘導的肺纖維化模型大鼠分為模型組和吡非尼酮組，發現模型組大鼠體內的骨膜蛋白和TGF-β1表達增加（P<0.01），而吡非尼酮卻顯著抑制了骨膜蛋白和TGF-β1表達，表明吡非尼酮的抗纖維化作用可能是通過抑制大鼠肺纖維化中骨膜蛋白和TGF-β1的表達來實現，降低骨膜蛋白表達可能是吡非尼酮下調TGF-β1的另一種抗纖維化機制。
TGF-β/Smad信號通路在促纖維化進展中起重要作用[18]，在纖維化過程中上皮間質轉化主要是通過TGF-β1/Smad途徑激活[19]，骨膜蛋白與整合素結合誘導上皮間質轉化反應，導致涉及Smad途徑的膠原沉積增加[10, 19-20]。Nanri等[10]使用骨膜蛋白敲除和過表達小鼠，運用蛋白印跡分析發現骨膜蛋白的敲除顯著降低TGF-β誘導的Smad3的磷酸化，而骨膜蛋白的過表達顯著上調Smad3的磷酸化，同時用IPF患者肺組織和正常患者肺組織，運用熒光酶素測定觀察到Smad3顯著磷酸化和核定位，骨膜蛋白與磷酸化Smad3的定位基本一致，而在健康肺組織中無此現象。表明骨膜蛋白增強肺成纖維細胞中TGF-β/Smad3通路，從而導致肺纖維化[10]。Smad7對Smad2/3還具有抑制作用[18]，且Smad7能被骨膜蛋白抑制，表明骨膜蛋白可通過抑制負調節系統來促進TGF-β的促纖維化功能，這可能導致ECM的沉積和骨膜蛋白的生成[21]。因此，抑制參與此通路的相關分子，可能為治療IPF提供新思路。
RhoGTPases家族成員也參與TGF-β和骨膜蛋白的調節[22]。RhoGTPases是真核細胞中肌動蛋白細胞骨架的關鍵調節劑，RhoA是RhoGTPases的成員，有調節粘著斑的形成和隨后應力纖維組裝的作用[23]。研究證實TGF-β1促進真皮細胞中骨膜蛋白的產生和分泌，反之，骨膜蛋白通過激活RhoA促進TGF-β1的分泌而導致異常瘢痕形成，由此形成惡性循環促進纖維化過程[22]。Nikoloudaki等[24]發現骨膜蛋白通過整合素β1/RhoA途徑調節肌成纖維細胞的分化和收縮，并在腭愈合過程中以ECM沉積依賴性方式調節纖連蛋白的合成。表明抑制骨膜蛋白/RhoA通路可能為肺纖維化提供潛在治療策略。
2.4 骨膜蛋白與MAPK
據報道，MAPK通路，特別是P38激酶分支對器官纖維化具有一定的促進作用[25]，該通路的激活與肺纖維化的嚴重程度直接相關[26]。研究證實使用P38MAPK特異性抑制劑可阻斷該通路信號傳導，減少促纖維化介質的釋放，從而預防博來霉素誘導的肺纖維化[26]。劉惠莉等[27]研究證實骨膜蛋白通過P38MAPK信號通路抑制缺氧誘導的人牙周膜成纖維細胞的氧化應激和凋亡。另一項研究對7～8周齡雄性野生型和骨膜蛋白缺失小鼠誘導單側腎臟缺血再灌注損傷，在腎臟缺血再灌注損傷6周后，與野生型對照組相比，骨膜蛋白缺失小鼠間質纖維化/腎小管萎縮明顯減輕、磷酸化P38MAPK的表達減弱；同時，在體外缺氧條件下使用人腎細胞、腎小管上皮細胞模型，并加入重組骨膜蛋白和P38MAPK抑制劑一起培養5 d，發現重組骨膜蛋白在缺氧條件下增強了細胞纖維化和磷酸化P38MAPK的表達，P38MAPK抑制劑改善了缺氧誘導的纖維化，而重組骨膜蛋白中添加P38MAPK抑制劑顯著改善了骨膜蛋白誘導的變化，從而證實骨膜蛋白通過P38MAPK通路在急性腎損傷后的腎纖維化進展中起重要作用，認為抑制骨膜蛋表達可能對腎纖維化進展具有保護作用[28]。因此，骨膜蛋白/MAPK相關的IPF治療值得在臨床試驗中進一步探索。
2.5 骨膜蛋白與LOX
LOX是一種對膠原纖維交聯和纖維化發展至關重要的銅依賴性酶，在促進纖維化器官（肺、肝等）ECM成分的交聯中起重要作用[29]。骨膜蛋白是LOX的激活劑，其過度表達促進LOX前肽蛋白水解切割，從而增加活性LOX的量，骨膜蛋白主要通過四個內部同源重復序列與BMP-1結合后相互作用誘導LOX的蛋白水解活化，從而促進膠原交聯[3]。Kumar等[30]研究表明，在體外的大鼠肝星狀細胞中，骨膜蛋白顯著增加LOX和賴氨酰氧化酶樣（LOXL）亞型的表達水平和活性，促進肝纖維化。研究發現，大鼠牙齦切除模型在受傷后7天骨膜蛋白mRNA和LOX mRNA水平均達到峰值，這與成纖維細胞增殖的峰值相對應[31]。也有研究對心肌梗塞瘢痕中的膠原纖維分析顯示：在沒有骨膜蛋白表達的情況下，膠原蛋白的總體含量減少，LOX催化的膠原交聯顯著減少[32]。因此，在未來進一步探究骨膜蛋白介導的LOX參與的膠原交聯機制，可能為改善肺纖維化的進展提供新的治療方向。
2.6 骨膜蛋白與肺部炎癥
炎癥在IPF的早期和惡化過程中起作用[33]。研究表明，博來霉素誘導的肺纖維化模型具有淋巴細胞浸潤和常駐肺巨噬細胞活化的炎癥特點[33]。炎癥或腫瘤時骨膜蛋白的表達會升高，其通過與炎性細胞因子協同作用于成纖維細胞，誘導促炎因子（如IL-13）和趨化因子生成[9]。IL-13可促進嗜酸粒細胞誘導表達骨膜蛋白[13]。骨膜蛋白可能有助于嗜酸性粒細胞的活化，并與嗜酸性粒細胞表面的整合素分子結合誘導其聚集到肺中來促進IPF的發展[34]。Nakagome等[35]研究發現嗜酸性粒細胞性肺炎患者肺泡灌洗液中的骨膜蛋白濃度隨肺嗜酸性粒細胞、細胞因子（如IL-13、TGF-β）的增多而顯著增加。研究證實，大環內酯類減少骨膜蛋白的產生可以改善哮喘性氣道炎癥和纖維化[36]。由此可知，骨膜蛋白與肺部炎癥反應之間的聯系在IPF中具有一定作用。
3 骨膜蛋白相關IPF的治療
3.1 吡非尼酮
吡非尼酮（pirfnidone，PFD）是一種非肽類合成分子，是目前被批準用于IPF治療的藥物之一[6]。PFD抑制膠原合成，下調TGF-β和TNF-α的表達，并減少成纖維細胞增殖[6]。研究顯示PFD的抗纖維化作用可能是通過抑制大鼠肺纖維化過程中骨膜蛋白和TGF-β1的表達來實現的，降低骨膜蛋白的表達可能是PFD下調TGF-β1的另一種抗纖維化機制[17]。故研發其他靶向藥物來降低骨膜蛋白/TGF-β的促纖維化作用，可能會開辟IPF治療的新領域。
3.2 大環內酯類抗生素
近年來，不少學者對大環內脂類抗生素在IPF中的療效進行研究，發現此類藥物有抗纖維化作用[33]。近期研究顯示，克拉霉素能夠減弱骨膜蛋白的表達，進而改善肺纖維化，證明抗生素對肺纖維化的影響可能部分是通過抑制骨膜蛋白起作用[36]。Molina-Molina等[37]用吡非尼酮或雷帕霉素體外處理來自IPF患者和正常人的肺成纖維細胞，發現二者都降低了成纖維細胞的肌腱蛋白-c和纖連蛋白的表達，且二者聯合處理顯著消除了成纖維細胞向肌成纖維細胞的轉變。故大環內酯類可能是一種潛在的IPF新的附加治療藥物，但需要更多的體內研究和前瞻性臨床試驗來證實其作用。
3.3 RNA療法
RNA療法是一種靶向RNA用于治療或闡明基因功能的方法，骨膜蛋白小干擾RNA和反義寡核苷酸是目前可用的兩種靶向RNA療法[38-39]。Jang等[39]使用小干擾RNA轉染原代培養的眼眶成纖維細胞沉默骨膜蛋白，證實TGF-β誘導產生的促纖維化蛋白、磷酸化p38和Smad蛋白顯著降低，抑制纖維化進展。另有研究發現，使用骨膜蛋白反義寡核苷酸可明顯減少α-平滑肌肌動蛋白、I型膠原蛋白和其他纖維化標志物的生成，抑制肝纖維化[38]。可見小干擾RNA和反義寡核苷酸具有治療纖維化的潛力，故針對骨膜蛋白的RNA療法可能是未來治療IPF的新領域。
3.4 骨膜蛋白受體抑制劑
骨膜蛋白受體抑制劑是一種針對整合素的抑制劑，骨膜蛋白通過與靶細胞表面的整合素結合而發揮作用，如整合素αvβ3[5, 10]。研究證實，在肺纖維化模型的小鼠中CP4715（αvβ3整合素抑制劑）具有減緩IPF成纖維細胞增殖的作用[5]。這為我們將骨膜蛋白/整合素抑制劑應用于IPF患者的治療提供了基礎。盡管其目前還只是應用于動物實驗，但由于整合素與骨膜蛋白的密切關系，表明其在IPF未來的治療中具有應用價值。
4 小結
目前IPF可用的治療藥物療效有限，且不能提高IPF患者的預期壽命，所以研發有針對性的靶向藥物迫在眉睫。大量研究表明骨膜蛋白在IPF中具有重要作用，可能成為治療IPF新的靶分子，但相關機制尚不完全明確，未來仍需更多大規模前瞻性的研究進一步探索，如抑制骨膜蛋白表達相關治療方法，即RNA療法、骨膜蛋白受體抑制劑等在動物及臨床試驗中的研究，進一步明確其在治療IPF中作用，以期為IPF治療提供新的途徑。
利益沖突：本文不涉及任何利益沖突。