肺纤维化，特别是特发性肺纤维化，是一种以肺部组织被瘢痕取代并导致功能丧失的疾病。尽管其发病机制尚未完全明确，但近年来在分子病理机制方面的研究取得了重要进展，推动了尼达尼布和吡非尼酮等药物的上市。这些新疗法在一定程度上减缓了病情的发展，但它们往往伴随不良反应，并无法实现根本治愈。因此，深入研究肺纤维化的发病机制以及开发新的治疗方法，建立可靠的体外模型变得至关重要。

TGF-β是一种多功能的细胞因子，参与调节细胞的增殖、分化和凋亡。TGF-β通过与细胞受体结合，激活Smad蛋白并调控基因表达，从而促进纤维化。同时，TGF-β还可以通过非Smad途径（如MAPK）加速这一过程。在肺纤维化发生的过程中，TGF-β信号通路的异常激活导致细胞外基质的异常沉积，最终形成肺部瘢痕。在特发性肺纤维化中，TGF-β通路的异常激活被认为是纤维化进展的关键因素之一。

近年来，利用TGF-β诱导肺相关细胞系及肺类器官的纤维化模型已成为研究肺纤维化的热门方法。与传统模型相比，TGF-β建模在肺纤维化研究中具有多项优势：

对比维度

• 机制特异性：TGF-β建模精准靶向纤维化关键通路（TGF-β/Smad信号通路），避免炎症干扰；而传统模型如博莱霉素容易引发非特异性炎症反应。
• 实验可控性：TGF-β浓度和作用时间可精确调控，体外48小时即可诱导稳定的上皮间质转化现象，而传统模型则难以控制剂量和时间。
• 实验周期：TGF-β建模周期较短（少于1周），而传统模型如博莱霉素则需要2-4周，放射线模型则超过4周。
• 多通路交互：TGF-β模型能模拟Smad3、Col1a1等多靶点的激活，反映纤维化的多通路交互，而基因编辑模型仅聚焦于单一基因。
• 临床关联性：TGF-β模型与COVID-19后纤维化及特发性肺纤维化等临床病理高度关联，能够动态模拟局部或弥漫性纤维化。
• 数据可重复性：TGF-β建模的数据重复性高（95%），且结果一致性强，而传统模型的数据波动大，重复性较低。
• 操作难度：TGF-β模型操作简单，设备要求少，而传统模型如放射线需特殊设备，基因编辑模型具有较高技术门槛。
• 成本效益：TGF-β的试剂成本较低且实验效率高，传统模型如基因编辑的构建与验证费用较高。
• 转化价值：TGF-β建模支持抗纤维化药物筛选及机制研究，具备较大的临床前验证潜力。

综上所述，TGF-β建模因其机制靶向性、操作可控性和结果一致性，成为肺纤维化研究的优选工具，尤其适用于信号通路解析和抗纤维化药物开发。在体外纤维化造模实验中，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）。

推荐采用2–10ng/mL的TGF-β1处理24–72小时，根据细胞的响应情况适当调整浓度和处理时间，并对模型进行鉴定和分析。以下是一些鉴定指标：

• 细胞形态：观察细胞从典型的鹅卵石状上皮形态转变为梭形的间质形态。
• 基因水平：通过实时荧光定量PCR（RT-qPCR）检测上皮标志基因E-cadherin的表达降低，以及胶原合成相关基因（Col1a1/Col3a1、α-SMA、Vimentin、结缔组织生长因子CTGF）的表达上调。
• 蛋白水平：通过WB或ELISA定量分析TGF-β信号通路的下游效应蛋白如磷酸化Smad3（p-Smad3）、CollagenI、α-SMA以及炎症相关因子IL-6、TNF-α。
• 功能学验证：通过Transwell渗透实验评估细胞侵袭和迁移能力变化，以及通过胶原凝胶收缩实验验证肌成纤维细胞的收缩活性。
• 信号通路分析：使用Western blotting检测p-Smad3与Smad3的比值，以确认TGF-β介导的经典Smad信号通路的激活状态，并探讨MAPK途径中p38MAPK和ERK的磷酸化水平。

我们推荐使用PG电子提供的高纯度、高活性且低内毒素的重组TGF-β1蛋白，该产品在CiteAb中荣获前100引用，使您的纤维化建模研究更加稳定顺利。

敬请期待下期内容：肝纤维化建模。