肺纤维化（Pulmonary fibrosis, PF），尤其是特发性肺纤维化，是一种通过瘢痕组织替代肺部正常组织而导致呼吸功能丧失的疾病。尽管其发病机制尚未完全阐明，但近年来在分子病理机制方面取得了一些突破，这为尼达尼布和吡非尼酮等药物的上市铺平了道路。这些治疗手段能够在一定程度上减缓疾病进程，但通常伴随不良反应，并未能实现根治。为了更深入地研究肺纤维化的发病机制及开发新疗法，建立有效的体外模型显得尤为重要。

俄罗斯专享会294认为，转化生长因子β（TGF-β）是一种多功能因子，参与细胞的增殖、分化与凋亡调节。TGF-β与细胞受体结合后，激活Smad蛋白并调控基因表达，促进纤维化的发生，并通过非Smad途径（如MAPK）加速这一过程。在肺纤维化过程中，TGF-β通路的异常激活导致细胞外基质的过度沉积，形成肺部瘢痕，而在特发性肺纤维化中，TGF-β通路的异常激活也是纤维化进展的主要因素之一。

近年来，利用TGF-β诱导肺部相关细胞系与肺类器官构建的纤维化模型已成为研究肺纤维化的热门方法。与传统模型（如博莱霉素、放射线等）相比，TGF-β建模在肺纤维化研究中具有明显优势：

对比维度

• 机制特异性：能精准靶向纤维化核心通路（TGF-β/Smad信号通路），避免炎症的干扰，而传统模型如博莱霉素则可能诱发非特异性炎症反应。
• 实验可控性：TGF-β浓度与作用时间可精确调控，48小时内可诱导稳定的上皮间质转化表型。
• 实验周期：造模周期短（少于1周），而传统模型如博莱霉素需要2-4周的时间。
• 多通路交互模拟：TGF-β建模同时激活Smad3、Col1a1等多靶点，模拟纤维化的多重通路交互。
• 临床关联性：TGF-β模型与临床病理（如COVID-19后纤维化、IPF）高度相关，能动态模拟局部或弥漫性纤维化。
• 数据可重复性：高重复性（95%）与结果一致性，而传统模型数据波动较大，重复性较低。
• 操作难度：TGF-β建模简单，无需复杂设备，传统模型往往需要特殊设备或技术门槛较高。
• 成本效益：试剂成本低，实验效率高，相较之下，传统模型如基因编辑的构建与验证成本较高。
• 转化价值：TGF-β建模支持抗纤维化药物筛选与机制研究，具有高临床前验证潜力。

综上所述，由于TGF-β建模具备机制靶向性、实验可控性及结果一致性，它已成为肺纤维化研究的优选工具，尤其适用于信号通路解析与抗纤维化药物的开发。

在体外纤维化建模实验中，通常选择对TGF-β信号高度敏感的肺泡上皮细胞（如A549细胞系）或人胚肺成纤维细胞（HELF）。推荐使用2–10ng/mL的TGF-β1处理24–72小时，具体浓度和处理时间可根据细胞响应适当调整，并对模型进行鉴定与分析。

模型的鉴定指标包括：

1. 细胞形态变化：细胞从典型的鹅卵石状上皮形态转变为梭形间质形态。
2. 基因层面：利用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）检测上皮标记基因E-cadherin的下调，以及胶原合成相关基因CollagenI/III、α-SMA、Vimentin及CTGF的上调。
3. 蛋白表达：通过Western blot（WB）或ELISA定量分析TGF-β信号通路下游效应蛋白如磷酸化Smad3、CollagenI、α-SMA及炎症因子IL-6与TNF-α。
4. 功能学验证：Transwell渗透实验用于评估细胞的侵袭与迁移能力，胶原凝胶收缩实验用于验证肌成纤维细胞的收缩活性。
5. 信号通路分析：Western blotting检测p-Smad3与Smad3比值以确认Smad信号通路激活状态，并分析MAPK途径中p38MAPK和ERK的磷酸化水平，以揭示非经典信号通路的作用。

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