Celastrol 能干扰由 Tenascin-C? 成纤维细胞亚型驱动的银屑病炎症反馈循环：来自单细胞 RNA 测序和实验验证的见解

《Phytomedicine》：Celastrol disrupts the inflammatory feedback loop driven by Tenascin-C? fibroblast subtype in psoriasis: Insights from single-cell RNA sequencing and experimental validation

银屑病治疗机制研究：单细胞转录组测序揭示Celastrol通过打破TNC+成纤维细胞介导的炎症正反馈环路（含TNF-α/NF-κB和IL-6/JAK-STAT3通路）抑制皮肤炎症，体内外实验验证其蛋白表达调控作用。

　　

马宇鹏|张雪|陈新红|张登海

上海科技大学公利医院医学技术学院，中国上海200093

摘要

背景与目的

银屑病是一种慢性炎症性皮肤病，涉及炎症相关细胞之间的异常相互作用。芹菜素是一种具有广泛抗炎活性的天然化合物，在银屑病的治疗中显示出潜力。然而，它调节多细胞相互作用网络的机制仍相对有限。本研究旨在探讨芹菜素如何调节银屑病中的细胞间相互作用。

方法

从GEO数据库中获取了三个小鼠组的单细胞转录组数据：健康对照组、伊莫昔莫德（IMQ）诱导的类似银屑病模型和芹菜素处理组。进行了CellChat分析、差异基因表达分析、GSEA和转录因子分析。基于这些结果和文献证据，提出了一种由TNC?成纤维细胞介导的炎症反馈回路。然后在BALB/c小鼠中建立了IMQ诱导的类似银屑病的模型，并用不同剂量的芹菜素或甲氨蝶呤（MTX）进行治疗。通过PASI评分、H&E染色和ELISA评估治疗效果。使用免疫组化和免疫荧光验证芹菜素对这一回路的抑制作用。随后，使用NIH-3T3成纤维细胞进行功能验证，以评估TNC介导的信号传导及其被芹菜素调节的情况。

结果

我们发现银屑病皮肤中存在一个由TNC?成纤维细胞驱动的炎症反馈回路。这些成纤维细胞分泌趋化因子（Ccl2、Cxcl12）和促炎细胞因子（Il6、Saa3），与髓系免疫细胞相互作用，激活TNF–NF-κB和IL-6–JAK–STAT3通路。体外和体内实验均证实，芹菜素通过抑制多种关键蛋白的表达，破坏了这一回路并减轻了IMQ诱导的类似银屑病的皮肤炎症。

结论

芹菜素通过多靶点调节破坏TNC?成纤维细胞介导的炎症反馈回路，从而缓解银屑病，为其治疗机制和临床潜力提供了新的见解。

引言

银屑病是一种常见的慢性炎症性皮肤病，全球患病率约为2-3%。其特征是反复发作，严重影响患者的身心健康和生活质量（Griffiths等，2021；Singh等，2017）。目前的临床治疗策略包括局部疗法、光疗、系统性化学药物和靶向生物制剂（Armstrong和Read，2020）。局部治疗和光疗主要适用于轻度至中度患者，能有效缓解症状（Paul和Ortonne，2012）。对于中度至重度病例，系统性药物如甲氨蝶呤和环孢素A具有强大的免疫抑制作用，但长期使用可能导致肝毒性、肾毒性和肿瘤风险增加，需要密切监测（Patel等，2009）。近年来，生物制剂显著改善了治疗效果；然而，其高昂的成本、潜在的药物耐药性和免疫相关不良反应限制了其广泛应用（Iannone等，2020；Ghoreschi等，2021）。因此，开发更有效的治疗药物对于控制炎症反应和改善患者生活质量具有重要意义。

银屑病的特点是炎症和角质形成细胞的过度增殖，其发病机制涉及多种细胞类型之间的复杂相互作用。这些多细胞相互作用不仅驱动皮肤炎症，还促进角质形成细胞的异常增殖，形成炎症和过度增殖之间的相互强化循环（Li等，2024）。传统上，银屑病相关的炎症研究主要集中在T细胞和角质形成细胞之间的相互作用上，常常忽视了成纤维细胞的作用（He等，2024）。然而，最近的研究强调了成纤维细胞的显著异质性及其在炎症中的关键调节功能（Chen等，2024）。例如，IL-17A和TNF-α可诱导成纤维细胞表达EREG、IL-19和IL-24，从而促进角质形成细胞增殖（Iwata等，2021；Xu等，2021）。SFRP2?成纤维细胞分泌趋化因子如CCL13、CCL19、CXCL1和CXCL12，招募各种免疫细胞并加剧炎症（Ma等，2023）。此外，高MMP2表达的成纤维细胞增强CD8? T细胞在皮肤中的滞留，进一步加重炎症反应（Dong等，2024）。因此，成纤维细胞不仅仅是炎症的被动反应者，还是银屑病炎症回路中的关键放大器。

芹菜素是一种天然的三萜化合物，最初因其强大的抗炎特性而受到关注。后续研究表明，它在多种炎症相关疾病（如系统性红斑狼疮、类风湿关节炎、癌症和代谢紊乱）中具有显著的治疗效果（Renda等，2022）。基础研究还表明，芹菜素对银屑病具有有希望的治疗效果。为了促进芹菜素在银屑病治疗中的临床应用，研究人员探索了其潜在机制。Xi等（2022）发现芹菜素可缓解IMQ诱导的小鼠银屑病炎症并降低IL-17A表达。Park和Heo（2024）报告称，芹菜素通过抑制IL-17A信号通路和诱导角质形成细胞自噬发挥治疗效果。Kuai等（2022）证明芹菜素通过IRF1/GSTM3轴抑制炎症通路的激活。

大多数关于芹菜素治疗银屑病机制的研究都集中在单个细胞类型或特定信号通路，缺乏从细胞间通信网络角度的系统性研究。然而，银屑病本质上是由复杂的多细胞相互作用驱动的。为了解决当前研究的局限性，并考虑到芹菜素已确立的抗炎特性，本研究探讨了芹菜素如何通过多细胞相互作用调节银屑病中的炎症，旨在从更综合和系统的角度阐明其治疗机制。

为此，我们分析了用芹菜素处理的银屑病病变的公开可用的单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据。结果显示，一种以Tenascin-C（TNC）表达为特征的成纤维细胞亚型介导了一个多细胞协作网络，在银屑病组织中形成了促炎的正反馈回路。值得注意的是，芹菜素被发现可以破坏这一炎症回路。鉴于scRNA-seq测量的是RNA表达水平，而细胞功能最终在蛋白质水平上实现——RNA和蛋白质表达并不总是相关——本研究进一步进行了体外和动物实验来验证芹菜素在银屑病中的治疗效果。我们还评估了相关蛋白质的表达，以检验单细胞转录组分析推断的炎症促进反馈回路的实际影响。

部分摘录

单细胞RNA测序数据分析

本研究使用的所有数据均来自基因表达组学数据库（GEO）（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/）。单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据来自数据集GSE231728，该数据集使用10X Genomics平台生成。该数据集包括三个实验组：正常组（NL）、伊莫昔莫德诱导的类似银屑病组（IMQ）和芹菜素处理组（CE）（Zhu等，2025）。此外，还检索了批量转录组数据

银屑病病变的单细胞RNA测序分析及芹菜素的治疗效果

为了研究银屑病的细胞和分子机制以及芹菜素的治疗效果，我们对单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据进行了全面分析，包括细胞类型鉴定、细胞间通信、信号通路富集和成纤维细胞亚群特征分析。

讨论

芹菜素处理后的银屑病组织单细胞RNA测序（scRNA-seq）分析显示，存在一个由特定类型的TNC?成纤维细胞介导的促炎正反馈回路，涉及多种细胞类型。研究表明芹菜素能有效破坏这一回路。芹菜素对银屑病的治疗效果在动物实验中得到了进一步验证，蛋白质水平分析证实了其对炎症回路的实际破坏作用

结论

本研究结合单细胞RNA测序分析、体外和体内实验，证明芹菜素破坏了银屑病中由TNC?成纤维细胞亚群驱动的炎症反馈回路。这些发现为芹菜素的治疗效果提供了新的机制解释，并支持其在银屑病治疗中的临床应用。

CRediT作者贡献声明

马宇鹏：撰写——原始草稿、方法学、软件、数据管理、验证、研究、可视化

张雪：研究、资源、撰写——审阅与编辑

陈新红：研究

张登海：概念化、监督、项目管理、资源获取、撰写——审阅与编辑、正式分析

数据可用性

本研究开发的scRNA-seq分析代码可在GitHub上公开获取：https://github.com/mayupeng61/scRNA-seq_Psoriasis_Analysis。其他所有数据将根据请求提供。

伦理声明

本研究中描述的动物实验获得了上海诺华生物科技有限公司动物伦理委员会的批准（批准号P08241023AN1），并按照NIH实验室动物护理和使用指南进行。

手稿准备过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明

在准备本作品期间，作者使用了Gemini工具来改进语言和可读性。使用该工具/服务后，作者根据需要审查和编辑了内容，并对发表文章的内容负全责。

资助

本工作得到了浦东新区中医药改革项目（资助编号：PDZY-2024-1424）和上海市浦东卫生局（资助编号：PW2023A-19）的支持。

CRediT作者贡献声明

马宇鹏：撰写——原始草稿、可视化、验证、软件、方法学、研究、数据管理。张雪：撰写——审阅与编辑、资源、研究。陈新红：研究。张登海：撰写——审阅与编辑、监督、资源获取、正式分析、概念化。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文报告工作的财务利益或个人关系。

致谢

作者感谢上海健康委员会人工智能（AI）为基础的炎症和慢性疾病管理关键实验室以及上海浦东公利医院的中法合作中央实验室在技术和基础设施方面的支持。我们还要衷心感谢所有参与样本收集、数据加工和手稿准备的参与者及贡献者。