Phytomedicine｜单细胞解析天麻素抗肝纤维化：重塑肝细胞、库普弗细胞与HSC三轴调控！(沈祥春/胡晓霞/赵丽—贵州医科大学/中国药科大学)

2026年4月，贵州医科大学沈祥春团队、胡晓霞团队、中国药科大学赵丽团队等，联合俄勒冈健康与科学大学、贵阳市第一人民医院、贵州医科大学附属医院等单位，在Phytomedicine（中科院1区，2024 Impact Factor=8.3）在线发表题为“Single-cell transcriptomics reveals the ameliorative effect of gastrodin on cholestatic liver fibrosis”的研究论文。该文于2025年11月21日投稿，2026年3月16日修回，2026年4月3日接收，2026年4月9日在线发表。

该研究聚焦胆汁淤积性肝纤维化这一临床难题，围绕天麻主要活性成分天麻素（Gastrodin，GAS）的抗纤维化作用及其细胞机制展开。作者采用DDC饮食诱导模型和胆管结扎（BDL）模型两种经典胆汁淤积性肝纤维化小鼠模型，发现天麻素可显著减轻肝损伤，降低血清总胆红素（TBIL）和总胆汁酸（TBA）水平，减少胶原沉积，并延长模型小鼠生存时间。

进一步通过单核RNA测序（snRNA-seq）和公开胆汁淤积数据集整合分析，研究揭示天麻素并非只作用于单一细胞类型，而是通过肝细胞、库普弗细胞和肝星状细胞（HSCs）之间的多细胞协同机制发挥作用。具体而言，天麻素可通过调节Sult2a1和Sult1e1促进肝细胞修复和胆汁酸解毒；通过上调Pilrb1等免疫调节因子降低库普弗细胞比例并抑制TNF-α、IL-6等炎症因子产生；同时扩增一种以Serpina表达为特征、与抗纤维化特征相关的新型HSC亚群。该研究为天麻素干预胆汁淤积性肝纤维化提供了单细胞层面的机制证据，也提示Sult2a1、Sult1e1、Pilrb1和Serpina1a可能成为后续抗纤维化药物开发的重要靶点。

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【摘要】

潜在转化生长因子 β 结合蛋白 4（LTBP4）此前被报道与心力衰竭（HF）相关，但其在心力衰竭中的具体作用仍不明确。本研究发现，LTBP4 在心力衰竭患者血浆和心肌细胞中表达升高，在横主动脉缩窄术（TAC）诱导的雄性小鼠心力衰竭模型中也呈现上调。

在 TAC 后，心肌细胞特异性 Ltbp4 缺失可减轻 NLRP3 炎症小体激活、心功能障碍和心肌纤维化。机制上，压力超负荷可部分通过转录因子 SP1 上调 LTBP4。血管紧张素 II（Angiotensin II，AngII）通过动力蛋白（dynein）促进细胞内 LTBP4 募集至微管组织中心（MTOC）。随后，LTBP4 促进动力蛋白介导的 NLRP3 向 MTOC 转位，并增强 NLRP3 与 NEK7 的相互作用，从而驱动 NLRP3 炎症小体激活。此外，LTBP4 还上调 NLRP3 的转录，并且在心力衰竭患者中与 NLRP3 和白细胞介素-1β（IL-1β）呈正相关。

本研究表明，LTBP4 是调控心肌细胞中 NLRP3-NEK7 相互作用和 NLRP3 炎症小体激活的重要因子，提示其可能成为心力衰竭治疗的潜在靶点。

01

研究背景及科学问题

心力衰竭（HF）是多种心血管疾病发展的终末阶段，其主要特征包括心腔内压力升高，以及心肌细胞因细胞死亡而减少。炎症激活在心力衰竭进展中发挥重要作用。因此，理解心力衰竭中炎症发生的分子机制，对于寻找潜在治疗靶点、改善患者预后具有重要意义。在压力超负荷状态下，受到应激但仍存活的心肌细胞会释放信号，启动炎症级联反应。不过，心力衰竭过程中，心肌细胞内炎症信号如何被精细调控，目前仍未完全明确。

NACHT、富亮氨酸重复序列（LRR）和含 pyrin 结构域蛋白 3（NLRP3）炎症小体是一种位于细胞质中的蛋白复合体，可在外源性病原体入侵或内源性细胞损伤刺激下组装形成。促炎细胞因子、损伤相关分子模式（DAMPs）或病原相关分子模式（PAMPs）可激活核因子 κB（NF-κB），促进 NLRP3 和前体白细胞介素-1β（pro-IL-1β）的转录。随后，NLRP3、含 CARD 结构域的凋亡相关斑点样蛋白（ASC）和前体 caspase-1（pro-CASP1）共同组装成 NLRP3 炎症小体。这一组装过程会促使 pro-CASP1 裂解为活化的 CASP1，进而促进 IL-1β 和白细胞介素-18（IL-18）等炎症因子的成熟和释放。

值得注意的是，NLRP3 在微管组织中心（MTOC）与 NIMA 相关激酶 7（NEK7）结合，是 NLRP3 炎症小体激活的关键步骤。NLRP3 向 MTOC 的转位由动力蛋白和组蛋白去乙酰化酶 6（HDAC6）共同介导。然而，NLRP3 如何感知刺激并启动炎症小体组装，其精确机制仍未完全阐明。

NLRP3 炎症小体可在多种病理条件下被激活，并在疾病发生发展中发挥关键作用。已有研究显示，NLRP3 缺失可减轻压力超负荷状态下的心肌细胞焦亡，并维持心功能；选择性 NLRP3 炎症小体抑制剂也可阻止由造血或髓系细胞 Tet2 缺失导致的心力衰竭发生。除炎症细胞外，心脏细胞内的炎症小体还可通过细胞间通讯启动局部炎症。具体而言，左心室压力超负荷可激活交感传出神经，促进细胞外 ATP 分泌，进一步刺激心肌细胞中的 P2X7 嘌呤能受体，并激活 NLRP3 炎症小体。尽管如此，在心力衰竭中心肌细胞 NLRP3 炎症小体被激活的具体机制仍有待进一步明确。

潜在转化生长因子 β 结合蛋白 4（LTBP4）是 LTBP 家族成员，也是细胞外基质的重要组成部分。LTBP4 主要包括两种亚型：短亚型 LTBP4S 和长亚型 LTBP4L，二者由不同启动子的使用产生。全身性敲除 Ltbp4，包括 Ltbp4s 和 Ltbp4l，会导致小鼠出生后死亡，而全身性敲除 Ltbp4s 的小鼠则可存活至成年。LTBP4 对转化生长因子 β1（TGF-β1）的正确折叠和分泌至关重要。此外，LTBP4 可通过与 fibulin-4 和 fibulin-5 结合，调控弹性蛋白在细胞外基质微纤维上的沉积。冠状动脉疾病风险基因 ADAMTS7 可通过切割 LTBP4 影响心血管系统中的弹性纤维形成。还有研究提示，LTBP4 与 TNXB、TGFBR1 构成的三基因组合，可能提高心肌梗死后心力衰竭的预测能力；LTBP4 rs10880 T/T 基因型也可显著延缓接受激素治疗的杜氏肌营养不良症患者扩张型心肌病的发生。然而，LTBP4 是否参与心力衰竭进展，目前仍不清楚。

在本研究中，作者分析了射血分数降低型心力衰竭（HFrEF）患者和健康个体左心室及血浆样本中的 LTBP4 表达水平。同时，研究团队构建了他莫昔芬诱导的心肌细胞特异性 Ltbp4 敲除小鼠，并利用横主动脉缩窄术（TAC）模型研究 Ltbp4 缺失对心力衰竭的影响。研究重点在于探索 LTBP4 在心力衰竭过程中对炎症小体激活、心功能和纤维化的作用，并进一步阐明其潜在分子机制。

02

重要发现及亮点

天麻素减轻胆汁淤积性肝纤维化

在 DDC 饮食诱导模型中，天麻素处理显著减轻了小鼠体重下降。高分辨率超声成像显示，天麻素处理后肝门周围回声增强程度降低，提示纤维化程度减轻。与此一致，天麻素降低了血清总胆红素（TBIL）和总胆汁酸（TBA）水平，其中较高剂量 50 mg/kg 的效果达到显著水平（p<0.01）。

组织学结果进一步支持上述发现。Masson 染色和 COL1A1 免疫组化显示，天麻素可减轻胶原沉积。基于 METAVIR 评分系统对纤维化程度进行量化后，研究者确认天麻素处理显著降低了纤维化分期。此外，天麻素明显降低促纤维化和促炎因子 COL1A1、ACTA2 和 TIMP1 的表达。Western blot 条带分析也显示，天麻素以剂量依赖性方式下调 Collagen 1A1、α-SMA 和 FN 蛋白水平。

在 BDL 模型中，天麻素同样表现出改善胆汁淤积和纤维化的作用，具体表现为胆囊体积减小、血清 TBIL/TBA 水平降低。基于 Masson 染色的 METAVIR 评分确认纤维化分期下降；染色结果显示胶原沉积减少，Western blot 结果显示纤维化相关蛋白下调。此外，COL1A1、ACTA2 和 TIMP1 的表达也明显降低。研究者进一步将 BDL 模型持续时间延长至 5 周，结果发现，与对照组相比，天麻素处理显著延长了模型小鼠的生存时间。总体来看，天麻素在小鼠胆汁淤积性肝纤维化模型中表现出明显的保护作用，可减轻肝损伤和纤维化程度。

图1：天麻素在体内减轻胆汁淤积性肝纤维化。（A）肝门区域代表性超声图像。（B）DDC 模型小鼠血清 TBIL 和 TBA 水平（n=9）。（C）Masson 三色染色和 COL1A1 染色的代表性肝脏图像。（D）基于 Masson 三色染色切片评估的 METAVIR 纤维化分期（DDC 模型，n=5）。（E）COL1A1 阳性面积的定量分析（DDC 模型，n=5）。（F）肝脏中 Timp1、Acta2 和 Col1a1 的 mRNA 表达（n=5）。（G）DDC 模型肝脏中 COL1A1、α-SMA 和 FN 的蛋白水平。（H）BDL 模型的代表性肝脏图像。（I）BDL 后第 4 周胆囊胆汁体积（n=8）。（J）BDL 后第 4 周小鼠血清 TBIL 和 TBA 水平（n=7）。（K）BDL 模型中 Masson 三色染色和 COL1A1 染色的代表性图像。（L）BDL 模型中 METAVIR 评分的量化结果（n=5）。（M）BDL 模型肝脏中 COL1A1、α-SMA 和 FN 的蛋白水平。（N）各指示组小鼠的 Kaplan-Meier 生存曲线（n=12）。数据以均值 ± 均值标准误（SEM）表示，*p<0.05，**p<0.01。缩写：GAS，gastrodin，天麻素；DDC，3,5-二乙氧羰基-1,4-二氢可力丁；BDL，胆管结扎；OCA，奥贝胆酸；TBIL，总胆红素；TBA，总胆汁酸；COL1A1，I 型胶原 α1 链；α-SMA，α-平滑肌肌动蛋白；FN，纤维连接蛋白。

单核 RNA 测序揭示 DDC 诱导肝纤维化及天麻素干预后的细胞图谱

为研究天麻素改善 DDC 相关纤维化的机制，研究者对正常小鼠（Control）、DDC 模型小鼠（DDC）和天麻素处理的 DDC 模型小鼠（DDC-Gastrodin）的新鲜肝组织进行了单核 RNA 测序（snRNA-seq），每组设置 2 个生物学重复。经过严格质量控制后，数据集共包含 70,047 个细胞核，其中对照组 23,297 个，模型组 22,146 个，天麻素组 23,447 个。随后，研究者使用主成分分析（PCA）进行降维，并采用 UMAP 进行可视化。

为明确获得的 25 个细胞簇的身份，研究者基于经典标志基因识别出 13 种不同细胞谱系。细胞组成分析显示，模型组中肝细胞比例仅为 15.92%，而在天麻素组中升至 28.25%，提示天麻素处理可提高肝细胞比例。值得注意的是，模型组中库普弗细胞、T 细胞、B 细胞和浆细胞比例分别升至 26.16%、9.79%、4.81% 和 0.88%；天麻素处理后，这些细胞比例分别下降至 15.34%、5.04%、2.65% 和 0.40%，提示天麻素可能抑制这些免疫细胞群体的扩增。

其他细胞类型，如红系细胞、肝相关巨噬细胞（LAM）、肝血管内皮细胞（LVEC）等，在两组之间变化相对较小。进一步分析显示，在上述细胞类型中，天麻素组库普弗细胞比例显著下降（p=0.0021），而对照组与天麻素组之间差异无统计学意义（p=0.49）。这一结果提示，天麻素对库普弗细胞具有明显抑制作用。虽然与 DDC 模型相比，天麻素给药后部分细胞比例下降未达到统计学显著性（p>0.05），但图中可观察到，天麻素处理可部分恢复 DDC 损伤诱导的肝细胞、T 细胞和浆细胞比例变化。总体而言，天麻素通过提高肝细胞比例并抑制特定免疫细胞群，尤其是明显恢复库普弗细胞比例，缓解 DDC 诱导的细胞组成失衡。

图2：snRNA-seq 揭示 DDC 诱导纤维化的细胞图谱及天麻素的调控作用。（A）实验设计和分析流程图（每组 n=2 个生物学独立样本）。（B）70,047 个细胞核的 UMAP 图，按注释细胞类型着色。（C）用于细胞类型注释的经典标志基因表达点图。（D）显示不同实验组细胞核分布的 UMAP 图。（E）各组中每种细胞类型的相对比例。（F–I）小提琴图显示各组中（F）肝细胞、（G）库普弗细胞、（H）T 细胞和（I）浆细胞比例变化。统计学详细信息见源数据。缩写：snRNA-seq，单核 RNA 测序；DDC，3,5-二乙氧羰基-1,4-二氢可力丁；UMAP，统一流形近似与投影。

天麻素通过调节 Sult2a1 和 Sult1e1 保护肝细胞免受 DDC 诱导损伤

为进一步挖掘潜在分子机制，研究者对各细胞类型进行了差异表达基因（DEGs）分析。根据 DDC vs. Control 以及 Gastrodin-DDC vs. DDC 两组比较中上调或下调 DEGs 的分布模式，研究发现有 5 种细胞类型的 DEGs 在 DDC 模型组发生显著变化，并在天麻素处理后呈明显恢复趋势，其中以肝细胞变化最突出。天麻素处理后，库普弗细胞的 DEGs 数量仅次于肝细胞，而肝细胞的 DEGs 数量最多。

为了识别与疾病进展和药物反应相关的潜在基因，研究者以 DDC 模型组为参照，比较对照组和天麻素处理组之间的 DEGs。结果显示，在 DDC 组显著上调、而在天麻素处理后显著下调的基因主要富集于库普弗细胞；相反，在 DDC 组显著下调、而在天麻素处理后显著上调的基因主要富集于肝细胞。这提示库普弗细胞和肝细胞可能在疾病进展和天麻素反应中发挥关键作用。

为了识别天麻素介导肝细胞修复的关键因素，研究者整合了两个独立单核 RNA 测序数据集，并进行统计交集分析，获得 440 个显著下调 DEGs 和 1107 个显著上调 DEGs。富集分析显示，上调基因主要与核糖体生物发生、RNA 加工、抗病毒反应和溶酶体通路相关；而表达降低的基因则富集于过氧化物酶体相关通路、脂肪酸 β 氧化和有机酸结合等过程。

为寻找 DDC 诱导肝细胞纤维化相关的特异性治疗靶点，研究者整合两个独立 snRNA-seq 数据集，采用 |log₂FoldChange|≥2 和 FDR<0.01 作为筛选阈值。交集分析识别出 7 个显著上调基因和 2 个显著下调基因，其表达模式进一步在肝组织中通过 qPCR 得到一致验证（p<0.05）。考虑到 Sult 家族在肝纤维化发病过程中的既有作用，研究者选择 Sult2a1 和 Sult1e1 进行进一步研究。

免疫组化和 Western blot 结果显示，在 DDC 诱导的胆汁淤积性肝纤维化中，Sult2a1 相较对照组显著下调，而 Sult1e1 在 DDC 组显著上调（p<0.01）。天麻素处理后，Sult2a1 显著上调，Sult1e1 表达则明显下调。细胞生长数据进一步显示，Sult2a1 表达升高可促进 AML12 细胞增殖，而降低 Sult2a1 表达会抑制细胞增殖。相反，Sult1e1 过表达导致细胞生长下降，而抑制 Sult1e1 似乎可促进细胞生长。

此外，敲低 Sult2a1 可显著削弱天麻素降低细胞内总胆汁酸（TBA）浓度的作用；相反，Sult1e1 过表达也可逆转天麻素降低 TBA 的效果。上述结果表明，天麻素通过恢复 Sult2a1 表达并降低 Sult1e1 表达促进肝细胞恢复，提示这两个 Sult 家族蛋白可能是天麻素处理后的潜在治疗靶点。

图3：天麻素通过调节 Sult2a1 和 Sult1e1 保护肝细胞。（A）指定细胞类型中选择性基因表达热图。（B–C）天麻素处理小鼠与 DDC 模型小鼠相比，肝细胞中上调基因（B，红色）或下调基因（C，蓝色）的热图。（D）两个独立数据集中重叠 DEGs 的维恩图。（E–F）小鼠肝组织中 Sult2a1 和 Sult1e1 的免疫组化（IHC）染色（E）和 Western blot（F）检测。（G）Sult2a1 和 Sult1e1 水平的 Western blot 检测。（H）指定组 AML12 细胞的细胞生长曲线（n=3）。（I）在鹅去氧胆酸（CDCA）诱导应激下，经 GAS 处理并转染 siSult2a1 或 oeSult1e1 的 AML12 肝细胞内 TBA 水平（n=3）。数据以均值 ± 均值标准误（SEM）表示，*p<0.05，**p<0.01。缩写：GAS，gastrodin，天麻素；DDC，3,5-二乙氧羰基-1,4-二氢可力丁；DEGs，差异表达基因；IHC，免疫组化；TBA，总胆汁酸；CDCA，鹅去氧胆酸；siSult2a1，靶向 Sult2a1 的小干扰 RNA；oeSult1e1，Sult1e1 过表达。

天麻素降低库普弗细胞比例并调节炎症反应

天麻素处理可降低库普弗细胞比例及其炎症激活状态。免疫荧光分析显示，DDC 诱导模型组中 CD68⁺/CD86⁺ 细胞显著增加，并在肝门静脉周围呈放射状或簇状分布。相比之下，DDC-Gastrodin 组 CD68⁺/CD86⁺ 阳性细胞明显减少，在门管区周围未观察到显著免疫荧光信号。流式细胞术进一步证实，天麻素处理后 F4/80⁺CD11b⁻ 库普弗细胞显著减少。

此外，免疫组化染色显示，DDC 诱导模型组肝组织中促炎细胞因子 TNF-α 和 IL-6 显著上调；而 DDC-Gastrodin 处理组中两者表达水平明显下降，提示天麻素给药可有效缓解肝脏炎症。为进一步探索库普弗细胞中的潜在通路，研究者整合公开数据，并筛选 DDC-Gastrodin 组相较 DDC 组的差异表达基因，随后进行 KEGG 通路分析、分子功能（MF）分析和生物过程（BP）分析。库普弗细胞 DEGs 的通路分析显示，其富集于免疫和代谢相关通路，包括病毒反应和 MHC II 类复合体等。这些通路提示，天麻素可能通过抑制病毒相关信号和免疫反应影响库普弗细胞激活及炎症反应。

为筛选潜在靶点，研究者结合两个独立 snRNA-seq 数据集，选择 |log₂FoldChange|≥1.5 的基因进一步验证。研究者从 Control、DDC 和 DDC-Gastrodin 组肝脏中分离原代库普弗细胞。PCR 结果显示，与对照组相比，DDC 组 Pilrb1、Ifi27l2a 和 Gbp2b 基因表达显著下降；不同浓度天麻素处理后，这三个基因的表达明显恢复。由于 Pilrb1 是三个候选抗炎基因中唯一定位于细胞膜的蛋白，研究者通过流式细胞术检测原代库普弗细胞上 Pilrb1 表达，结果显示，与 DDC 组相比，DDC-Gastrodin 组 Pilrb1 显著上调（p<0.05）。

功能实验进一步显示，Pilrb1 获得性表达显著降低 IL-6 和 TNF-α 水平，而 Pilrb1 缺失则促进这两种炎症因子产生。此外，M2 型巨噬细胞标志物 CD206、CD163、Arg-1 和 IL-10 的 mRNA 表达结果证实，Pilrb1 具有明显抗炎表型。上述数据表明，DDC 诱导的胆汁淤积性纤维化促进库普弗细胞激活，而天麻素可抑制这一反应，其机制可能与上调 Pilrb1 有关。

图4：天麻素降低库普弗细胞比例并减轻炎症。（A）肝组织中库普弗细胞（CD68）和活化库普弗细胞（CD86）的免疫荧光染色。（B）肝组织中 TNF-α 和 IL-6 的免疫组化染色及定量分析。（C）库普弗细胞（F4/80⁺CD11b⁻）的流式细胞术分析（n=3）。（D–E）通过流式细胞术检测原代分离库普弗细胞中的 Pilrb1 表达（n=3）。（F）Pilrb1 过表达或敲低的 THP-1 细胞中 IL-6 和 TNF-α 水平。（G）THP-1 细胞中 M2 标志物 CD206、CD163、Arg-1 和 IL-10 的表达（n=3）。数据以均值 ± 均值标准误（SEM）表示，*p<0.05，**p<0.01。缩写：KC，Kupffer cell，库普弗细胞；TNF-α，肿瘤坏死因子 α；IL-6，白细胞介素 6。

天麻素通过 Serpina1a 调节胆汁淤积性肝纤维化中的 HSC 异质性

研究数据显示，在 Control、DDC 和 DDC-Gastrodin 组之间，肝星状细胞（HSCs）数量并无统计学显著差异。公开数据也显示，在 DDC 诱导肝损伤及随后自我修复过程中，HSC 数量未见明显变化。Clustree 分析显示，当分辨率为 0.1 时，细胞亚群趋于稳定，提示该分辨率下可识别较高完整性的亚群。在此基础上，HSCs 被划分为 HSC1、HSC2 和 HSC3 三个亚群。

结果显示，HSC1 细胞在 DDC 组中显著增加，占比为 75.46%；在 Gastrodin-DDC 组中则降低至 61.77%（p<0.05）。相反，HSC2 呈现相反变化趋势（p<0.05）。为研究天麻素如何调节不同 HSC 亚群，研究者进行了拟时序轨迹分析。通过 CytoTrace2，研究者将 HSC 亚群定义为拟时序轨迹起点，并重建其分化轨迹，揭示三个 HSC 亚群在拟时序轴上的分布。随后，研究者识别了驱动各亚群拟时序转变的关键基因，其中 Serpina1e 引起关注。进一步分析显示，Serpina 家族其他成员也呈现一致的拟时序表达模式。

图5：HSC 亚群及其分化轨迹。（A）UMAP 图显示三个 HSC 亚群（HSC1、HSC2、HSC3）。（B）不同实验组中 HSC 亚群比例。（C）CytoTrace2 分析将 HSC 亚群识别为拟时序轨迹的起点。（D）三个亚群的拟时序轨迹分布。（E）各亚群沿拟时序变化的关键基因。（F）Serpina1a、Serpina1b 和 Serpina1e 的拟时序表达模式。（G）Serpina 家族基因沿拟时序的动态表达。缩写：HSC，hepatic stellate cell，肝星状细胞；UMAP，统一流形近似与投影。

随后，研究者比较了 Control、DDC 和 DDC-Gastrodin 组中 Serpina 家族成员的表达水平。结果显示，与对照组相比，DDC 组中这些基因表达显著下调，而天麻素处理后明显恢复。这提示 Serpina 家族蛋白可能在天麻素改善胆汁淤积性肝纤维化过程中发挥功能作用，并可能标记一个相关 HSC 亚群。基于 Serpina 表达模式，研究者识别出 Serpina⁺ 和 Serpina⁻ 细胞簇，并观察到天麻素给药后 Serpina⁺ 细胞群扩增。

进一步比较 Serpina⁺ 与 Serpina⁻ 细胞簇之间的差异表达基因并进行富集分析后，研究发现 Serpin 家族可能通过调控肌动蛋白细胞骨架、细胞外基质、黏着斑和 PI3K-Akt 信号等通路影响肝纤维化发展。

值得注意的是，免疫组化染色显示，Serpina1a 主要位于纤维化区域；在 DDC-Gastrodin 组中，其在纤维化较弱区域表达较高，而在 DDC 组严重纤维化区域表达较低。此外，与活化 HSC 标志物 α-SMA 的共染结果显示，在 DDC 组纤维化区域，α-SMA 与 Serpina1a 存在较强共定位；而在 DDC-Gastrodin 组中，这种共定位明显降低。相反，在天麻素处理小鼠的纤维化区域内，Serpina1a 表达更加突出。

为了探索细胞表型，研究者在 LX-2 细胞中敲低 Serpina1。结果显示，在 TGF-β 刺激条件下，Serpina1 降低的细胞较对照组表现出更明显纤维化；同时，沉默 Serpina1 后 COL1A1 和 α-SMA 表达显著上调。综合这些结果，Serpina⁺ HSC 亚群与天麻素处理组中的抗纤维化细胞相关，天麻素可能部分通过上调 HSC 中 Serpina1a 发挥抗纤维化作用。

图6：天麻素通过 Serpina1a 调节 HSC 异质性。（A）HSC 中 Serpina 家族基因表达热图。（B–C）将 HSCs 划分为 Serpina⁺/Serpina⁻ 亚群及其相应比例。（D–E）Serpina⁺ 和 Serpina⁻ 亚群的 DEGs 及功能富集分析。（F）代表性肝组织切片中 Serpina1a 的免疫组化染色。（G）α-SMA 和 Serpina1a 的免疫荧光共染。（H）LX-2 细胞中 Serpina1a 水平的 Western blot 检测。（I）LX-2 细胞纤维化的形态学图像。（J）通过 Western blot 检测肝纤维化相关蛋白并进行统计分析（柱状图）。数据以均值 ± 均值标准误（SEM）表示，*p<0.05，**p<0.01。缩写：HSC，hepatic stellate cell，肝星状细胞；DEGs，差异表达基因；IHC，免疫组化；α-SMA，α-平滑肌肌动蛋白；WB，Western blot。

机制示意图总结

综合 snRNA-seq 与功能验证结果，本研究提出天麻素改善胆汁淤积性肝纤维化并非依赖单一细胞或单一路径，而是通过肝细胞、库普弗细胞和 HSCs 的多细胞协同调控实现。具体而言，天麻素一方面通过上调 Sult2a1、下调 Sult1e1 促进肝细胞胆汁酸解毒和修复；另一方面，降低库普弗细胞比例并通过 Pilrb1 等免疫调节因子抑制炎症反应；同时，天麻素还调节 HSC 异质性，扩增 Serpina⁺ HSC 亚群，并可能通过 Serpina1a 相关机制参与抗纤维化过程。

图7：展示本研究综合发现的图形摘要。

【Citation】:Pan, D., Zheng, T., Chen, C., Qiu, J., Deng, Z., Jiang, Z., Chen, Y., Xiao, C., Xu, Y., Fu, L., Linghu, K., Chen, J., Fan, F., Zhang, Q., Tao, L., Hu, X., Zhao, L., & Shen, X. Single-cell transcriptomics reveals the ameliorative effect of gastrodin on cholestatic liver fibrosis.Phytomedicine, 155, 158165 (2026).

【贡献】★★★★★

本研究将 LTBP4 确定为炎症小体激活中的关键因子，并显示其与 HFrEF 患者 IL-1β 水平相关。心肌细胞中 LTBP4 缺失可抑制 NLRP3 炎症小体激活，并减轻心力衰竭过程中的病理性心脏重构。

这些结果揭示了 LTBP4 在 NLRP3 炎症小体信号通路和心力衰竭进展中的调控作用，为理解心力衰竭炎症机制提供了重要线索，也提示 LTBP4 相关通路可能为心力衰竭干预策略提供新的研究方向。

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