瘢痕疙瘩是在皮肤受伤或手术后可能形成的隆起、过度生长的疤痕,通常会超出原始伤口边界。对许多人来说,瘢痕疙瘩不仅仅是美容问题;它们常常引起慢性疼痛、瘙痒和活动受限等令人困扰的症状。尽管有多种治疗选择,如手术切除、类固醇注射和放射治疗,但瘢痕疙瘩管理起来异常困难,复发率高达30%。
即使经过数十年的研究,为什么瘢痕疙瘩会不受控制地生长而不同于肥厚性疤痕仍不清楚。目前的理解是,成纤维细胞(产生结缔组织元素的细胞)过度产生细胞外基质胶原蛋白与此有关,而皮肤上的反复机械张力则有助于瘢痕疙瘩的形成。然而,驱动这种不受控制的疤痕形成的精确细胞和分子机制尚不清楚。更具体地说,我们不知道哪些细胞感知机械压力并最终将其转化为异常组织生长。
现在,一项于2025年9月1日发表在《病理学杂志》上的研究为这一谜题提供了新的线索。由日本千叶大学医学院的池原裕教授领导的研究团队,包括共同第一作者秋田伸介博士和池原纱奈博士,以及共同作者平原清教授和光川信幸教授,对瘢痕疙瘩和其他纤维化状况的组织学、遗传学和分子差异进行了研究,以确定瘢痕疙瘩形成和复发的独特驱动因素。
池原教授解释说:"在与整形外科医生合作分析淋巴水肿的纤维化组织时,我产生了这样一个想法:将其与瘢痕疙瘩组织进行比较可能有助于识别瘢痕疙瘩成纤维细胞特有的病理改变。尽管这两种情况都涉及纤维化,但其潜在的生理背景和病因存在很大差异。"
该研究涉及对人类组织样本的综合分析。研究团队将瘢痕疙瘩组织与淋巴水肿组织(一种以纤维过度生长为特征但并非主要由机械张力驱动的疾病)以及健康皮肤样本进行了比较。他们采用了多种先进技术,包括全局基因表达分析和单细胞RNA测序;这些方法使他们能够检查单个细胞中的基因活性,并精确表征所涉及的细胞类型。通过这种详细的方法,研究人员试图确定有助于瘢痕疙瘩病理和复发的机械敏感细胞和分子。
一个关键发现是,与淋巴水肿组织相比,瘢痕疙瘩组织表现出显著更高水平的机械敏感离子通道PIEZO2。简单来说,PIEZO2充当微观传感器,使细胞能够检测和响应机械力。研究人员观察到,手术后有复发史的瘢痕疙瘩显示出更高水平的PIEZO2。
进一步的单细胞分析发现了一种先前未知的成纤维细胞亚群,该亚群特异性地高表达PIEZO2。这些表达PIEZO2的成纤维细胞(称为FBPZ2+)被发现高度活跃于胶原蛋白和细胞外基质其他成分的产生,这些成分是疤痕组织的构建模块。研究团队还观察到,这些FBPZ2+细胞在瘢痕疙瘩组织中聚集在血管和淋巴管周围,特别是在活跃生长区域。
池原教授解释说:"结缔组织不仅由成纤维细胞组成——它还包含免疫细胞、血管和神经,所有这些都协同工作以维持适当的稳态,这是支持器官特异性功能的关键因素。"
"因此,正如免疫和神经细胞成分的研究增进了我们对神经退行性和过敏性疾病的理解一样,研究成纤维细胞可能有助于揭示瘢痕疙瘩形成的机制。"事实上,这项研究通过强调FBPZ2+细胞的独特作用,在这一方向上迈出了重要一步。
最重要的是,这些表达PIEZO2的成纤维细胞的鉴定对瘢痕疙瘩的未来诊断和治疗具有深远影响。研究结果表明,瘢痕疙瘩的形成不仅仅是一般的过度生长,而是一个由特定张力感应细胞驱动的独特过程。
池原教授表示:"我们的工作为瘢痕疙瘩的发病机制提供了新的见解,并为新的诊断和治疗策略打开了大门。例如,PIEZO2抑制剂(一种钙离子通道阻滞剂)可能有助于缓解与瘢痕疙瘩相关的疼痛和瘙痒。如果此类靶向疗法在临床上可用,它们可能会大大改善因瘢痕疙瘩相关不适而遭受痛苦的患者的生活质量。"
总之,这项研究有助于开发恢复健康结缔组织的治疗策略,最终改善患者预后。
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