《Stem Cells International》：Adipose Mesenchymal Stem Cells Promote Wound Healing by Modulating Expression of SERPINE1 in Dermal Fibroblasts and Keratinocytes
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本综述系统阐述了脂肪间干细胞（ADSCs）通过上调丝氨酸蛋白酶抑制剂E1（SERPINE1/PAI-1）促进皮肤伤口愈合的分子机制。研究结合体内外实验证实，ADSCs通过旁分泌作用显著增强人真皮成纤维细胞（HDFs）和人永生化角质形成细胞（HaCaT）的增殖与迁移能力。转录组测序发现SERPINE1是ADSCs发挥作用的关键靶点，其下游涉及PI3K-Akt、MAPK等信号通路。该研究为ADSCs应用于皮肤损伤治疗提供了新的理论依据和治疗靶点。
1. 引言
伤口愈合是皮肤屏障功能恢复的一个基本且复杂的过程，包括止血、炎症、增殖和重塑等一系列高度有序、协调且时间上重叠的事件。慢性伤口对社会造成了日益增长的健康和经济负担。在伤口愈合过程中，成纤维细胞和角质形成细胞的调节是促进伤口愈合的重要靶点。脂肪来源的间充质干细胞（ADSCs）因其丰度、易于分离、低免疫原性和多功能性而成为最有前途的干细胞群之一。丝氨酸蛋白酶抑制剂E成员1（SERPINE1或PAI-1）在表皮伤口中因损伤而上调，不仅参与纤维蛋白溶解的调节，还与人类皮肤伤口的再上皮化有关。
2. 材料与方法
成功从健康女性患者吸脂术丢弃的组织中提取、扩增和鉴定了人脂肪间充质干细胞（ADSCs）。细胞表现出典型的成纤维细胞形态，具有多向分化潜能。通过流式细胞术检测ADSCs表面标志物CD44、CD73和CD90呈阳性，而CD31和CD45呈阴性。建立了小鼠体内模型和体外Transwell共培养系统。采用RNA测序、qRT-PCR、Western blot、CCK-8法、细胞划痕实验和Transwell迁移实验等方法分析了ADSCs对HDFs和HaCaT细胞增殖、迁移及相关分子机制的影响。
3. 结果
3.1. ADSCs的特性鉴定
ADSCs在光镜下呈现典型的成纤维细胞形态，具有多向分化能力。流式细胞术分析显示ADSCs高表达CD44、CD73和CD90，不表达CD31和CD45。
3.2. ADSCs增强小鼠皮肤伤口愈合
在小鼠全层皮肤缺损模型中，与PBS对照组相比，ADSCs处理组伤口愈合速度显著加快，愈合质量改善。组织学分析显示ADSCs促进再上皮化，减少炎症细胞浸润，增强胶原纤维沉积和新血管形成。
3.3. ADSCs促进HDFs的增殖和迁移
与ADSCs共培养后，HDFs的增殖能力和迁移能力均显著增强。Western blot分析显示增殖细胞核抗原（PCNA）和α平滑肌肌动蛋白（α-SMA）的表达上调。
3.4. ADSCs促进HaCaT细胞的增殖和迁移
与ADSCs共培养后，HaCaT细胞的增殖和迁移能力也显著增强。PCNA和α-SMA蛋白表达水平升高。
3.5. HDF和HaCaT细胞与ADSCs共培养后的转录组分析
RNA测序分析发现，与ADSCs共培养后，HDFs和HaCaT细胞中SERPINE1的表达显著调控。敲低SERPINE1抑制了HDF和HaCaT的增殖和迁移表型，而过表达SERPINE1则相反。通路富集分析显示SERPINE1主要与PI3K-Akt和MAPK信号通路相关。
3.6. 敲低SERPINE1在HDF和HaCaT细胞中的表型验证
在HDFs和HaCaT细胞中敲低SERPINE1后，细胞增殖和迁移能力均受到抑制，进一步证实了SERPINE1在ADSCs促进伤口愈合中的关键作用。
3.7. 过表达SERPINE1在HDF和HaCaT细胞中的表型验证
过表达SERPINE1增强了HDFs和HaCaT细胞的增殖和迁移能力，与敲低实验的结果相互印证。
4. 讨论
本研究揭示了ADSCs通过旁分泌作用上调SERPINE1的表达，进而激活PI3K-Akt和MAPK等信号通路，促进皮肤成纤维细胞和角质形成细胞的增殖与迁移，从而加速伤口愈合的过程。SERPINE1作为ADSCs发挥作用的关键介质，为开发针对慢性伤口等难愈性皮肤损伤的新疗法提供了潜在靶点。
5. 结论
ADSCs通过上调SERPINE1增强成纤维细胞和角质形成细胞的增殖与迁移能力，从而促进皮肤伤口愈合。该作用机制与PI3K-Akt和MAPK信号通路的调控密切相关。这些发现不仅增进了对ADSCs在组织修复和再生中作用机制的理解，也为伤口管理和治疗的临床实践提供了新的理论基础。
