2023年7月19日，东南大学医学院巢杰团队在毒理学顶级学术期刊Particle and fibre toxicology（IF=10）在线发表题为Single-cell transcriptome sequencing–based analysis: probing the mechanisms of glycoprotein NMB regulation of epithelial cells involved in silicosis的研究论文。该研究基于单细胞转录组测序技术，深度解析肺泡II型上皮细胞（AT2）的间质转化全新规律，系统揭示了关键基因Gpnmb参与矽肺纤维化的时程依赖性作用机制。

上皮间质转化是否参与矽肺纤维化疾病的进展尚未定论，且发病机制尚不明晰，但AT2作为肺部细胞重要的细胞介质，具有调控肺功能的重要作用。本研究从细胞、转录调控和囊泡等多层面出发，以时间作为疾病研究轴，全面揭示了GPNMB参与AT2的功能改变，以及肺纤维化结局的深层机制，为纤维化致病微环境发生发展的研究提供了新思路。

本研究发现矽肺的肺纤维化早期，二氧化硅（SiO₂）刺激AT2高表达GPNMB，直接促进上皮细胞间质转化；随着肺纤维化病理进程持续进展，富含GPNMB蛋白的细胞外囊泡（EVs）通过旁分泌机制，间接促进正常上皮细胞发生间质转化，发挥纤维化级联效应。同时，富含GPNMB蛋白的EVs可进一步蓄积在细胞外基质（ECM）上，ECM作为组织的重要组成部分，不仅为肺中的常驻细胞提供了重要的物理支架，而且对肺细胞信号传导也至关重要；最终，上皮来源的的EVs通过体液循环，远距离分泌GPNMB到远端ECM，形成纤维化微环境，持续促进临近细胞发生纤维化样改变。进一步研究发现，ECM胶原重塑和成分变化会招募更多EVs，间接改变ECM成分进而形成纤维化反应的正反馈，因此纤维化ECM通过趋化和黏附EVs放大纤维化效应。

东南大学和江苏省重症医学重点实验室为本研究第一通讯单位，东南大学医学院2020级硕士杨少奇、周馨蓓、2021级硕士生孙玉恒、南京航空航天大学龙敏为本论文共同第一作者，东南大学医学院巢杰教授、南京航空航天大学自动化学院姜伟教授为本论文平行通讯作者；本研究得到科技部重点研发计划、国家自然科学基金等资助。