局限性硬皮病(LoS)是一种罕见的慢性自身免疫性疾病,其特征是皮肤和皮下组织的原发性纤维化(Kreuter, 2012)。流行病学研究表明,不同人群中LoS的发病率存在显著差异,大约为每10万人中有0.4至2.7例。该病以女性患者为主,男女比例约为2.6:1。LoS的发病年龄范围较广,不同亚型的发病高峰也有所不同。最常见的亚型——硬斑病通常发生在40至50岁的成人中,而线性硬皮病主要见于2至14岁的儿童和青少年(Fett和Werth, 2011)。
LoS的发病显著影响患者的生存率和生活质量。LoS的一个显著临床表现为受影响区域的皮肤增厚和紧绷,这不仅改变了患者的外貌,还限制了肢体活动,导致功能障碍和日常活动困难(Snarskaya和Vasileva, 2022)。疾病进展可能累及肺、心脏和肾脏等内脏器官,从而增加死亡风险和相关并发症(Papara等人, 2023)。此外,LoS的慢性性质和长期治疗的必要性给患者带来了巨大的心理压力,进一步降低了他们的生活质量。
LoS的发病机制复杂,涉及多个层面,包括免疫失衡、细胞因子网络失调、纤维化和组织重塑障碍。LoS的早期炎症阶段伴随着血管内皮损伤和黏附分子(如VCAM-1)的上调,这促进了免疫细胞的募集(Harjunp??等人, 2019)。这些免疫细胞分泌促纤维化细胞因子,包括白细胞介素-4(IL-4)、IL-6和转化生长因子-β(TGF-β),导致肌成纤维细胞激活和胶原蛋白过度沉积,最终导致皮肤硬化(Torok等人, 2019)。在分子水平上,TGF-β通过诱导基质金属蛋白酶-3和血小板衍生生长因子的产生来加剧纤维化过程,从而促进细胞外基质的合成(Badea等人, 2009)。
尽管传统治疗方法(如药物治疗和物理治疗)在缓解LoS症状方面显示出一定效果,但这些方法存在显著局限性。使用免疫抑制剂(如环磷酰胺)虽然可以有效减缓LoS的进展,但长期使用可能会增加感染和肝肾功能障碍的风险(Tehlirian等人, 2008)。此外,激光治疗等物理疗法可以在短期内改善LoS引起的关节活动度,但其在逆转皮肤纤维化方面的效果有限,导致患者依从性较低(Cassalia等人, 2024)。最近,自体脂肪移植在治疗LoS的皮下组织缺损方面显示出潜在的治疗效果,但仍存在脂肪存活率低和需要多次手术等挑战(Ma等人, 2025)。
肉毒杆菌神经毒素(BoNTs)是由肉毒梭菌及其近缘菌产生的具有神经毒性的蛋白质(Rossetto等人, 2014)。其中,肉毒杆菌神经毒素A型(BoNT/A1)是最有效的血清型,广泛应用于医疗和美容领域(Dressler, 2012)。研究表明,BoNT/A1作用于突触前神经元并抑制乙酰胆碱的释放,从而实现化学去神经化(Lim和Seet, 2010)。近年来,BoNT/A1对非神经细胞的影响越来越受到关注(Pinho-Ribeiro等人, 2018)。临床研究表明,BoNT/A1可以抑制皮肤成纤维细胞的生物活性。研究报道,BoNT/A1可以抑制病理性瘢痕中的纤维化(Li等人, 2021)。此外,BoNT/A1多年来一直用于治疗硬皮病患者的雷诺现象(Hughes和Herrick, 2016;Seyedmardani等人, 2022)。在研究人员发起的试验中,BoNT/A1已被用于治疗与局限性硬皮病相关的并发症(Danisi和Guidi, 2018;Kim等人, 2000;Mousty等人, 2011)。重要的是,重复注射BoNT/A1已被证明可以有效减少线性硬皮病患者的肌肉痉挛并改善运动障碍(Ca?as等人, 2012)。此外,BoNT/A1治疗还发现可以改善皮肤质量,包括减少皮肤萎缩和色素沉着(Rimoin和Arbiser, 2016)。然而,BoNT/A1在治疗LoS相关纤维化中的作用及其分子机制尚未得到系统研究。
在本研究中,我们检测了BoNT/A1在博莱霉素诱导的小鼠模型中对皮肤纤维化的疗效。然后我们使用RNA测序(RNA-Seq)来研究BoNT/A1对人类真皮成纤维细胞基因表达谱的影响。我们发现PI3K-Akt信号通路参与了BoNT/A1的抗纤维化作用。因此,我们的研究为基于BoNT/A1的LoS治疗提供了实验证据和可能的机制。