纤维化是身体修补损伤的方式——有点像修补路面上的坑洞。当皮肤被割伤或肌肉受伤时,成纤维细胞会迅速涌入,制造纤连蛋白和胶原蛋白,这是组织中两种主要的细胞外基质蛋白。它们将伤口边缘拉拢在一起,搭建一个临时支架让组织愈合。一旦工作完成,身体会慢慢清除多余的纤维,组织再次软化。这种正常的伤口愈合是必不可少的。然而,当成纤维细胞不停止制造纤维时,问题就出现了。组织不再愈合和安静,而是变得更厚、更硬,功能减弱。这种长期、不受控制的疤痕形成被称为病理性纤维化。
由UCD医学院皮肤生物学副教授、UCD Conway研究所研究员Seungkuk Ahn博士领导的研究团队,其研究成果有助于解释为什么成纤维细胞有时会切换到这种“不停修复”的模式。该论文发表在《Advanced Science》期刊上。
博士生Doğuhan Beyatl解释说:“这项研究关注一种名为纤连蛋白的蛋白质,它在我们的组织中形成微小的纤维。在纤维化中,这些纤维变得非常笔直且对齐,而不是像健康组织中那样杂乱无章。”
“我们在两种类型的纤连蛋白纤维上培养特殊的成纤维细胞——随机纤维(健康)和对齐纤维(纤维化)。我们还使用了在其细胞表面带有某些微小‘抓手’(称为整合素)的细胞,这些‘抓手’帮助细胞粘附到周围环境。在感知纤连蛋白方面,重要的两种类型是αV整合素和α5β1整合素。”
描述关键发现时,Seungkuk Ahn博士说:“这项研究揭示了成纤维细胞使用α5β1整合素来感知对齐的纤维。当纤维对齐时,带有α5β1‘抓手’的成纤维细胞伸展得更充分,形成更强的附着点,并开启早期的纤维化信号。”
“这种早期反应后来导致了更多的纤维化组织。3天后,带有α5β1‘抓手’的成纤维细胞产生了更厚、更对齐的组织,更多的主要疤痕组织蛋白,以及更强的细胞-细胞和细胞-基质连接。”
“有趣的是,只带有αV‘抓手’的成纤维细胞对对齐纤维没有表现出强烈反应,这表明α5β1是纤维化的主要驱动因素。”
这项研究帮助科学家理解纤维化如何在最早的时刻——当细胞首次接触并感知其环境时——开始。这可能有助于科学家找到减缓或阻止皮肤纤维化等疾病中疤痕形成的新方法。
Ahn博士说:“我们对这些发现感到非常鼓舞。我们不仅向前迈出了一大步,理解了纤维化如何开始,而且我们认为α5β1‘抓手’是一个有趣的潜在靶点,用于治疗纤维化和治愈以该过程为特征的慢性疾病。”
细胞排列、F-肌动蛋白取向以及表达FN结合整合素的pKO成纤维细胞在随机和对齐纳米纤维FN微环境中的粘着斑形成。图片来源:Advanced Science (2026).
出版详情:Doğuhan Beyatlı等人,《对齐的纤连蛋白微环境通过整合素α5β1时间上促进促纤维化成纤维细胞活化》,《Advanced Science》(2026)。期刊信息:Advanced Science。
关键医学概念:纤维化,纤连蛋白,整合素。
临床分类:皮肤病学,常见疾病与预防,皮肤与头发护理。
由都柏林大学学院提供。
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