Eur Respir J.（IF：21.0）：RNA结合蛋白RBMS1可作为肺纤维化治疗新靶点
特发性肺纤维化（Idiopathic Pulmonary Fibrosis，IPF）是一种以永久性肺功能丧失、纤维化重塑为特征的慢性、进行性的间质性肺部疾病，主要病理特征包括成纤维细胞异常活化、细胞外基质(ECM)过度沉积等。目前IPF的病因尚待明确，临床症状主要表现为活动后的呼吸困难，且多呈进行性加重，干咳、全身乏力、体重下降和最终因气体交换受损导致的致命性呼吸衰竭等。
已获得美国FDA批准的治疗IPF的药物如尼达尼布、吡非尼酮以及最新上市的PDE4B抑制剂那米司特，虽然已被相关研究证明可达到缓解肺功能下降、延缓IPF病情进展等疗效，但并不能完全治疗肺纤维化且上述药物存在较明显的、不可忽视的副作用，肺移植仍然是唯一有效的方法。因此，探索新的治疗靶点迫在眉睫。
2025年9月，来自哈尔滨医科大学的研究团队在呼吸领域国际顶级期刊European Respiratory Journal（IF：21.0）上发表题目为“Rbms1 promotes pulmonary fibrosis by stabilizing Sumo2 mRNA to facilitate Smad4-SUMOylation and fibroblast activation”的研究文章。本研究首次发现RNA结合蛋白Rbms1通过增加Sumo2在肺成纤维细胞中的mRNA稳定性，调节Smad4的SUMOylation促进肺纤维化的调控机制，此外，去甲替林可作为Rbms1的药理学抑制剂减轻小鼠肺纤维化，为IPF的临床治疗提供了关键干预靶点和治疗方向。
图片来源：《European Respiratory Journal》
（https://doi.org/10.1183/13993003.01667-2024）
研究材料
在这项研究中，研究人员采用成纤维细胞特异性Rbms1条件性敲除小鼠模型（Rbms1iΔfib小鼠，由赛业生物提供），C57BL/6J小鼠等进行体内实验。体外研究则采用了乳鼠分离的原代肺成纤维细胞（mPLFs）、人胚肺成纤维细胞系（MRC-5）以及HEK293T细胞。
研究方法
本研究通过生物信息学分析筛选在IPF患者组织及小鼠肺纤维化组织中显著差异表达的RNA结合蛋白（RBPs）。体内实验中，采用小动物CT测定小鼠肺组织密度，肺功能测定仪器评价小鼠肺部功能；病理学染色评价小鼠肺纤维化程度。体外实验中，使用qRT-PCR、Western blot和免疫荧光技术，检测与纤维化相关的标记物的表达变化；EdU染色实验及胶原凝胶收缩实验成纤维细胞的增殖和收缩能力。机制层面通过转录组测序（RNA-seq）、RNA结合蛋白免疫沉淀实验、RNA下拉实验验证Rbms1结合并调控Sumo2的mRNA。利用免疫共沉淀技术和网站预测，体内体外实验验证Rbms1通过调节Smad4的SUMOylation参与肺纤维化，最终表明去甲替林可通过抑制Rbms1有效缓解肺纤维化。
技术路线
1. 结合生物信息学筛选IPF及小鼠肺纤维化中差异表达的RBPs
2. 构建成纤维细胞特异性敲除Rbms1动物模型
3. 体外实验验证Rbms1调控成纤维细胞活化
4. 解析Rbms1调控Sumo2促进Smad4-SUMOylation的作用机制
5. 去甲替林调节RBMS1以减轻肺纤维化
研究结果
1. RBMS1在肺纤维化中高表达
通过分析IPF患者(GSE83717)和小鼠博来霉素(BLM)诱导的肺纤维化模型(GSE178457)转录组数据，发现RBMS1是唯一在两种模型中均显著上调的RBM家族成员。IPF患者免疫组化和单细胞测序(scRNA-seq)显示，RBMS1在IPF患者和BLM小鼠的肺成纤维细胞/肌成纤维细胞中高表达，且与肺功能指标用力肺活量(FVC)呈现负相关性。
图1 RNA结合基序单链相互作用蛋白1（RBMS1）在特发性肺纤维化（IPF）和博来霉素（BLM）诱导的小鼠模型中表达升高[1]
2. 成纤维细胞中条件性敲除Rbms1减轻肺纤维化，过表达Rbms1则加重肺纤维化
通过构建成纤维细胞特异性敲除Rbms1的小鼠（Rbms1iΔfib小鼠，由赛业生物提供），结合小动物CT、肺功能、肺组织H&E染色、masson染色、α-SMA/Collagen I免疫组织化学及免疫荧光染色发现敲除RBMS1后显著增加BLM所降低的肺功能指标最大吸气量（IC），用力肺活量（FVC）、用力呼气50%肺活量（FEF50%FVC）以及肺顺应性（Cdyn）；增加肺组织密度并恢复小鼠肺泡结构；减少肺组织中胶原沉积以及纤维化相关标记蛋白的表达。体外实验表明，Rbms1敲低抑制TGF-β1诱导的成纤维细胞迁移、增殖、收缩及活化，并且减少ECM相关基因Fn1、Collagen I、α-SMA的表达。
图2 成纤维细胞中特异性敲除Rbms1可减轻BLM诱导的肺纤维化[1]
3. Rbms1增加Sumo2的mRNA稳定性，促进Sumo2分子对Smad4的修饰作用
通过核质分离及免疫荧光实验检测发现在成纤维细胞活化中RBMS1在细胞质中的表达增加；随后，RNA-seq结果显示给与RBMS1处理成纤维细胞后，Sumo2是最为显著差异上调的基因；RIP和RNA-pull down实验表明RBMS1通过其RRM2结构域直接结合Sumo2 mRNA的3'UTR，增强Sumo2 mRNA稳定性。机制层面，结合在线网站预测及Co-IP实验表明Sumo2通过SUMO化修饰Smad4的赖氨酸158残基(K158)，促进Smad4的核转位和TGF-β/Smad信号通路激活。而沉默Sumo2可逆转Rbms1过表达导致的肺纤维化。此外，去甲替林可通过抑制RBMS1改善BLM诱导的小鼠肺纤维化病理进程。
图3 RBMS1通过调控Smad4的SUMO化修饰，从而加剧肺纤维化[1]
研究结论
图4 RBMS1-Sumo2-Smad4在肺纤维化中的调控作用[1]
本研究通过整合多组学数据结合分子生物学实验系统识别肺纤维化中发挥关键调控作用的RNA结合蛋白，阐明Rbms1结合并促进Sumo2 mRNA的稳定性，进而增加Smad4在赖氨酸158残基的SUMOylation。明确干预RBMS1靶点对肺纤维化的治疗作用，为探索IPF潜在治疗靶点提供新的理论依据。
参考文献：
[1] Guo Y, Wang Q, Zhang Y, Ren L, Wang Y, Liu Y, Liu M, Tian X, Liu Q, Chen Y, Sun J, Jin T, Wang X, Wang Y, Li T, Zhou Y, Li Z, Gu Y, Yang B, Liang H. Rbms1 promotes pulmonary fibrosis by stabilising Sumo2 mRNA to facilitate Smad4-SUMOylation and fibroblast activation. Eur Respir J. 2025 Sep 25;66(3):2401667. doi: 10.1183/13993003.01667-2024. PMID: 40473311.
