近期，一项由爱尔发生物科技（嘉兴）有限公司联合海南大学药学院、海南大学热带生物资源教育部重点实验室等单位合作完成的科研成果显示：雨生红球藻（Haematococcus pluvialis, HP）粉末在体内外均表现出改善肺纤维化的作用，可能通过多种活性物质发挥协同效应，为肺纤维化疾病的预防和治疗提供了研究基础。

论文结论显示：

雨生红球藻粉末（21 mg/kg）可改善博来霉素（BLM）诱导的小鼠肺纤维化，缓解肺呼吸功能损伤，减少肺组织炎性浸润及胶原纤维沉积，抑制Col1、Col3、α-SMA、FN的蛋白质和mRNA表达。在TGF-β1诱导的人胚肺成纤维细胞（HFL1）模型中，高剂量HP（240 μg/mL）可降低α-SMA和FN的蛋白（P<0.01，P<0.05）及mRNA（P<0.05）表达。转录组分析提示HP可能通过TGF-β信号通路、Wnt信号通路、Notch信号通路等发挥作用。

一、研究背景

肺纤维化是一种进展性纤维化肺部疾病，主要表现为成纤维细胞异常增殖分化、细胞外基质过度沉积，导致呼吸衰竭和死亡，该进程具有不可逆性。目前临床治疗药物吡非尼酮和尼达尼布效果不理想、副作用明显。

雨生红球藻是一种淡水绿藻，在胁迫条件下能积累大量虾青素（可达细胞干重的5%），是自然界中天然虾青素的最佳来源。虾青素具有抗氧化、抗炎、提高免疫力等作用，可调控TGF-β1/Smad、NF-κB、Nrf2/ARE等通路抑制器官纤维化。然而，大多数体内外实验采用的虾青素剂量是人体普通摄入无法达到的。

作为天然虾青素最佳来源的HP，还富含n-3长链多不饱和脂肪酸和多种氨基酸，同样具有抗氧化、抗肿瘤、调节炎症等生理作用。但HP能否直接抑制肺纤维化，此前尚无报道。

二、研究过程与方法

动物模型：

30只C57BL/6雄性小鼠随机分为5组（n=6）：对照组（Control）、模型组（BLM）、HP低剂量组（BLM+HP 3 mg/kg）、HP高剂量组（BLM+HP 21 mg/kg）、阳性药物吡非尼酮组（BLM+PFD 300 mg/kg）。气管内滴注博来霉素建立肺纤维化模型，次日起灌胃给药，1次/d，连续21 d。

检测指标：

· 呼吸功能：肺功能呼吸仪测定FEV100、FVC、IC、VC、肺顺应性、气道阻力（RI）。

· 肺组织病理：HE染色观察组织形态，Masson染色观察胶原沉积。

· 纤维化标志物：Western blot和qRT-PCR检测Col1、Col3、α-SMA、FN的蛋白及mRNA表达。

细胞模型：

人胚肺成纤维细胞HFL1经TGF-β1（5 ng/mL）诱导纤维化，分别给予HP（120、180、240 μg/mL）或PFD（1.85 μg/mL）处理48 h。检测指标包括CCK-8细胞活力、Western blot、免疫荧光、qRT-PCR，并进行转录组测序分析。

三、研究结果

1.雨生红球藻对小鼠呼吸功能的影响

与正常组相比，模型组小鼠FEV100、FVC、IC、VC、肺顺应性降低（P<0.05，P<0.01），气道阻力RI增加（P<0.01）。与模型组相比，高剂量HP组小鼠FEV100、FVC、IC、VC、肺顺应性提高（P<0.05，P<0.01），RI降低（P<0.05）。高剂量HP效果与阳性药物PFD类似；低剂量HP治疗效果无统计学意义，但其各参数指标均介于模型组和高剂量组之间。

2.雨生红球藻对小鼠肺组织形态的影响

HE染色：模型组小鼠肺泡结构被破坏，肺组织有大量炎性浸润；高剂量HP组肺组织损伤减轻，结构接近正常组；PFD组同样表现出与正常组相似的结构。

Masson染色：模型组肺组织显示大量胶原沉积、纤维细胞增加，肺泡结构破坏；高剂量HP组胶原沉积很少，肺泡结构较为完整，与正常组相似。

3. 雨生红球藻对小鼠肺组织纤维化蛋白表达的影响

Western blot显示：与正常组相比，模型组Col1、Col3、α-SMA、FN的蛋白质表达水平均升高（P<0.01）；与模型组相比，HP高剂量组上述蛋白质表达水平均降低（P<0.01），与PFD组表现相近。HP低剂量组与模型组差异无统计学意义。

qRT-PCR显示：与正常组相比，模型组上述指标的mRNA表达升高（P<0.01，P<0.05）；与模型组相比，HP高剂量组mRNA水平降低（P<0.01，P<0.05）。

4. 雨生红球藻对HFL1细胞纤维化蛋白表达的影响

CCK-8结果：培养48 h后，与对照组相比，5~160 μg/mL的HP对HFL1增殖无毒性，细胞活力略有增加；320 μg/mL时细胞活力为92.8%。

Western blot：与正常对照组相比，模型组Col1、Col3、α-SMA、FN的蛋白表达均升高（P<0.01）；与模型组相比，HP中剂量（180 μg/mL）和高剂量（240 μg/mL）组中α-SMA和FN的蛋白表达水平降低（P<0.05，P<0.01），HP低剂量（120 μg/mL）组中FN表达水平降低（P<0.05）；所有HP处理组均不能减少HFL1细胞中Col1和Col3在TGF-β1诱导下产生的过量沉积。PFD组四项指标均降低（P<0.05，P<0.01）。

免疫荧光：与模型组相比，高剂量HP处理后Col1、Col3、α-SMA、FN的免疫荧光强度降低（P<0.05）。

qRT-PCR：与模型组相比，高剂量HP（240 μg/mL）处理后α-SMA、FN和Col5的mRNA表达水平降低（P<0.05），而Col1和Col3的mRNA表达水平差异无统计学意义。

5.转录组分期结果

差异基因分析：模型组与正常组相比，共筛选出1218个差异表达基因（524个上调，694个下调）；HP组与模型组相比，共筛选出588个差异表达基因（231个上调，357个下调）。筛选出在模型组上调、HP组下调至正常水平的促纤维化基因40个，以及模型组下调、HP组上调至正常水平的抗纤维化基因11个。

与纤维化相关的差异表达基因包括：促纤维化基因ANKRD1、HAPLN1、POSTN、ADAMTS4、PLK1、HHIP、KCNN4、CDK1、CMKLR1（模型组上调）；抗纤维化基因GPRC5A、CCL2、SLIT2、VSIR（模型组下调）。

KEGG富集分析显示关键通路有：IL-17信号通路、p53信号通路、TNF信号通路、TGF-β信号通路、Wnt信号通路以及趋化因子信号通路等。GSEA富集分析显示TGF-β信号通路、ECM受体相互作用和Notch信号通路等。

四、研究结论

本研究显示，雨生红球藻（21 mg/kg）日常服用可改善BLM诱导的小鼠肺纤维化，缓解肺呼吸功能损伤，减少炎症浸润和胶原沉积，抑制α-SMA、FN、Col1、Col3的mRNA和蛋白表达，且与临床药物吡非尼酮（300 mg/kg）表现出类似的药效。体外实验进一步证实，高剂量HP（240 μg/mL）能抑制TGF-β1诱导的HFL1细胞纤维化标志物表达。

HP中虾青素含量约占总质量的3%，本研究中高剂量HP所含虾青素用量约0.63 mg/kg，远低于以往文献报道的虾青素抗肺纤维化有效剂量。提示HP中丰富的n-3长链多不饱和脂肪酸和氨基酸可能与虾青素协同发挥作用，表现出更好的抗纤维化药效。HP来源天然、安全、生产成本低，具有开发为保健食品或药物的潜力。

转录组分析提示HP可能通过TGF-β信号通路、Wnt信号通路、Notch信号通路等抑制成纤维细胞向肌成纤维细胞转化。具体分子机制需进一步实验验证。

爱尔发生物科技（嘉兴）有限公司介绍

爱尔发生物科技（嘉兴）有限公司成立于2021年，是云南爱尔发生物技术股份有限公司的全资子公司，公司专注于楚雄雨生红球藻制品、功能性及保健食品的应用开发与研究，以及虾青素技术的应用推广。

依托爱尔发强大的供应链及技术实力，公司积极培育 “互联网+微藻产业”的新模式，研发具有自主知识产权和市场竞争力的产品，其核心产品线覆盖虾青素凝胶糖果、虾青素固体饮料及虾青素面膜等多种类型。