壹
研究背景与意义

肝纤维化是慢性肝损伤引发的病理过程，以肝星状细胞（HSC）激活和细胞外基质（ECM）异常沉积为特征，最终可进展为肝硬化或肝癌。常染色体隐性多囊肾病（ARPKD）是由PKHD1基因突变引起的单基因疾病，其肝脏表型为先天性肝纤维化（CHF），但具体分子机制尚未完全阐明。本研究通过构建携带PKHD1致病突变的肝类器官模型，为解析ARPKD相关肝纤维化机制及开发靶向疗法提供了创新平台。

贰
研究方法与技术路径

技术路线

模型构建
利用CRISPR/Cas9基因编辑技术，将常见ARPKD致病突变（PKHD1 T36M）引入诱导多能干细胞（iPSC），定向分化为包含胆管上皮细胞、肝细胞及间充质细胞的多谱系肝类器官（HOs）。
采用SHG（二次谐波成像）和CARS（相干反斯托克斯拉曼散射）显微镜实现胶原纤维无标记可视化，结合单细胞RNA测序（scRNA-Seq）解析细胞异质性和基因表达谱。

表型与机制验证
免疫染色检测胆管上皮极性标志物（如ZO-1、β-catenin）及纤维化相关蛋白（α-SMA、I型胶原）。
通过RT-PCR、Western blot评估TGFβ信号通路及PDGFRB-STAT3通路活性。
PDGFR酪氨酸激酶抑制剂（如伊马替尼）干预实验验证靶点有效性。

叁
核心研究成果

ARPKD肝类器官病理特征
模型重现ARPKD患者肝脏表型：胆管结构紊乱（管腔扩张、分支异常）、ECM过度沉积（胶原含量较野生型增加2.3倍）、胆管上皮细胞极性丧失。

scRNA-Seq显示ARPKD类器官中未成熟胆管细胞比例升高（+37%），促纤维化基因（COL1A1、ACTA2）表达上调。

纤维化分子机制解析
TGF β通路异常激活：ARPKD胆管细胞分泌TGFβ1，诱导间充质细胞向肌成纤维细胞分化（α-SMA+细胞占比达62%），驱动胶原合成。
PDGFRB-STAT3关键作用：突变模型中PDGFRB磷酸化水平升高3.1倍，STAT3核转位显著，抑制剂干预后胶原沉积减少78%。

与常见肝纤维化的共性机制
ARPKD类器官肌成纤维细胞的基因表达谱与丙肝肝硬化、非酒精性脂肪性肝炎（NASH）患者样本高度重叠（Pearson相关系数>0.85），提示保守致病通路。

肆
应用价值与展望

疾病建模优势
首个人类来源的ARPKD肝纤维化自体模型，无需外源刺激即可自发进展，模拟临床病程长达12周。可扩展至其他遗传性肝病（如Alagille综合征）及获得性纤维化研究。
转化医学潜力
已筛选出PDGFR抑制剂伊马替尼、STAT3抑制剂Napabucasin等候选药物，体外实验显示纤维化标志物降低50%-80%。
模型支持高通量药物筛选（>1000化合物/次），为个体化治疗提供平台。
 

结论与重点
本研究建立的ARPKD肝类器官系统揭示了遗传性肝纤维化的核心机制，并证实其与获得性肝病的共性通路，为开发广谱抗纤维化疗法奠定了理论和实践基础。
PDGFRB抑制剂显著逆转类器官纤维化表型
l 10μM Crenolanib和Imatinib使胶原体积分数降至对照水平
l 治疗组COL1A1 mRNA降低17倍，4-羟基脯氨酸含量减少40-60%
l 药物特异性抑制PDGFRB-STAT3通路而非影响胆管发育

该模型为研究先天性及获得性肝纤维化提供新平台
l 可模拟人类肝纤维化病理进程的时空动态变化
l 支持高通量药物筛选，已验证三种PDGFRB抑制剂疗效
l 为个性化医疗和机制研究提供可扩展的体外模型系统