肺衰老(Lung aging)是一系列多因素引发的分子改变,最终导致肺功能逐渐恶化且更易罹患癌症。肿瘤细胞部分通过细胞外囊泡(extracellular vesicle,EV)与宿主器官进行信息交流,然而,在癌症背景下肺衰老的机制驱动因素及其影响,目前尚不明确。
2025 年 12 月 24 日,武汉大学闫卫教授团队在 Nature 子刊 Nature Aging 上发表了题为:Cancer-cell-secreted DDAH1 induces TGF-β1/Smad3 signaling pathway to promote fibrosis and aging in lung 的研究论文。
该研究表明,癌细胞分泌的 DDAH1 蛋白通过诱导 TGF-β1/Smad3 信号通路,促进肺纤维化和肺衰老,而抑制 DDAH1 可有效减轻肺纤维化并延缓肺衰老。
在这项最新研究中,研究团队首次发现,癌细胞分泌的 DDAH1(二甲基精氨酸二甲胺水解酶-1)蛋白会诱导瓜氨酸积累,进而促进肺纤维化与肺衰老。
从机制上来说,通过单细胞测序和基因敲除小鼠实验证实,瓜氨酸水平升高会抑制肽基精氨酸脱亚胺酶-4(PAD4)介导的转化生长因子-β1(TGF-β1)的瓜氨酸化修饰(citrullination),从而激活肺成纤维细胞中 TGF-β1/Smad3 信号通路。值得注意的是,液泡分选蛋白协助将 DDAH1 包装进入晚期内体(late endosome)。实验证明,使用DDAXH1 抑制剂可有效减轻肺纤维化并延缓肺衰老。
总的来说,该研究揭示,肿瘤源性 DDAH1 蛋白通过促进瓜氨酸积累加速肺衰老进程,为通过抑制衰老肺成纤维细胞来治疗和诊断肿瘤提供了新思路。