《Journal of Investigative Dermatology》:Decoding Keloids: Single-Cell Heterogeneity, Emerging Role of Adipocytes, Molecular Biomarkers, and Therapeutic Implications in Skin of Color
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瘢痕疙瘩是慢性难治性纤维化增殖性疾病,其发病机制涉及纤维母细胞过度增殖、细胞外基质异常沉积及炎症持续浸润。多组学技术揭示了脂肪细胞分解代谢、microRNAs表观遗传调控及维生素D信号通路异常在组织修复和纤维化中的作用,遗传学研究进一步确认了遗传易感性。整合单细胞基因组学、空间转录组学及多组学分析为治疗提供了新思路。
唐纳德·A·格拉斯(Donald A. Glass)|瓦莱丽·霍斯利(Valerie Horsley)|刘颖姿(Yingzi Liu)|马克西姆·V·普利库斯(Maksim V. Plikus)|拉蒙特·琼斯(Lamont Jones)|阿尔德希尔·巴亚特(Ardeshir Bayat)|恩斯特·J·赖兴贝格尔(Ernst J. Reichenberger)|多萝西·苏普(Dorothy Supp)
美国德克萨斯州达拉斯市德克萨斯大学西南医学中心皮肤科
摘要
瘢痕疙瘩是一种慢性、难治性的、由伤口引发的纤维增生性疾病,其特征是成纤维细胞过度增殖、细胞外基质过度沉积、持续炎症以及向原始伤口边界以外的侵袭性生长。尽管瘢痕疙瘩的风险与多个基因位点及有色人种皮肤有关,但其发病机制仍不完全清楚。多组学技术已经识别出与瘢痕疙瘩发病机制相关的细胞群体和信号网络。新兴证据表明,脂肪细胞的脂解作用、微小RNA的表观遗传调控以及维生素D信号传导的紊乱可能是影响组织修复和纤维化的因素。遗传学研究进一步揭示了可遗传的风险因素。将这些方法结合起来,为这种常见且致残的疾病提供了新的见解和治疗机会。
部分内容摘录
引言
瘢痕疙瘩是一种复杂的、由伤口引发的炎症性纤维增生性疾病,其皮肤损伤后的修复反应异常过度。由于原因尚不明确,深色皮肤人群(尤其是非洲或亚洲血统的人)更容易出现瘢痕疙瘩(Greene等人,2025年),且黑人的瘢痕疙瘩通常比白人更严重、范围更广(Swenson等人,2024年)。与增生性瘢痕不同,瘢痕疙瘩会超出原始伤口边界生长。
脂肪细胞在组织修复和纤维化中的作用
虽然人们对成纤维细胞在伤口修复和纤维化中的作用进行了大量研究,但最近的研究也强调了含有脂质的真皮细胞——脂肪细胞的独特作用。通过对表达脂肪细胞特异性膜绿色荧光蛋白的小鼠进行伤口愈合研究,发现位于损伤部位的成熟真皮脂肪细胞会失去脂滴,这表明脂解过程被激活(Shook等人,2020年)。瘢痕疙瘩中的单细胞基因组学
单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术的出现显著提高了我们对瘢痕疙瘩细胞和分子异质性的理解。迄今为止,已有超过50个基于scRNA-seq的研究以及2个基于DNA测序(ST)的研究数据集在瘢痕疙瘩组织中生成(表1)。然而,这些数据集中超过90%来自亚洲血统的个体,仅有一个数据集包含了非裔美国人的样本(Limmer等人,2023年;Sharma等人,2025年)。这凸显了需要更多包含不同祖先背景个体的研究的重要性。微小RNA作为新兴的瘢痕疙瘩生物标志物
传统上,对瘢痕疙瘩的研究主要集中在遗传变异(Glass,2017年)和单个基因及信号通路(Jimenez-Uribe等人,2021年;Jones等人,2017年;Lei等人,2019年)上。然而,近年来,表观遗传学对瘢痕疙瘩的影响变得越来越重要(Garcia-Rodriguez等人,2016年;He等人,2017年;Nyika等人,2022年;Stevenson等人,2021年)。例如,微小RNA(miRNA)可以通过结合特定基因来调节基因表达。转化医学视角与治疗意义
鉴于维生素D具有抗炎、抗增殖和免疫调节作用(Wimalawansa,2018年),以及抑制上皮-间质转化(EMT)的能力(Larriba等人,2016年;Larriba等人,2013年;Zheng等人,2020年),维生素D在抑制瘢痕疙瘩纤维化方面具有治疗潜力。补充维生素D以达到足够的体内水平可能有助于提高瘢痕疙瘩治疗的效果,并可能减缓其侵袭性生长。结论
单细胞基因组学、空间转录组学和遗传学研究的最新进展加深了我们对疾病进展中细胞和分子异质性的理解。然而,这些进展仍受到一些限制:大多数转录组学研究样本量较小,空间分析能力有限,功能验证也较为不足。此外,非洲血统个体的代表性严重不足。作者贡献声明
概念提出:DG。方法设计:DG。初稿撰写:DG、VH、YL、MVP、LJ、AB、EJR、DS。审稿与编辑:MVP、DG、VH、YL、MP、LJ、AB、EJR、DS。未引用的参考文献
Balci等人,2009年;Bijlard等人,2017年;Bock等人,2006年;Hahn和Supp,2017年;Itoh等人,2013年。致谢
EJR得到了NIH/NIAMS R01 AR082440项目的支持。