Science：阻止成纤维细胞的Engrailed

2021年4月23日讯/100医药网BIOON/---皮肤伤口普通通过造成疤痕来愈合，这是一种由表白Engrailed-1（En1）基因的成纤维细胞谱系介导的纤维化进程。疤痕在三个方面与正常未受伤的皮肤分歧：(i) 它们缺乏毛囊、皮脂腺和其他真皮从属物（dermal appendage）；(ii) 它们含有密集的、平行的细胞外基质纤维，而不是未受伤皮肤的“篮筐编织（basket-weave）”形式；(iii) 因为这种基质构造的改动，它们缺乏皮肤的正常弹性和强度。一种胜利的疤痕疗法将通过匆匆进真皮从属物的从新成长、正常的基质超微构造的重修和机器强度的复原来解决这三个差别。然而，人们对障碍出身后皮肤再素性愈合反馈的细胞和分子机制知之甚少，也不晓得是否可以通过调理特定的成纤维细胞谱系来绕过这些机制。

在一项新的研讨中，来自美国斯坦福年夜学医学院的研讨职员想要相识疤痕成纤维细胞（scarring fibroblast, ，也称为瘢痕成纤维细胞）是否纯洁来自于未受伤皮肤中现有的En1阳性成纤维细胞的扩增，或许En1阳性疤痕成纤维细胞是否可以通过激活出身后的En1阴性成纤维细胞在伤口微情况（wound niche）中的En1表白而重新发生。相关研讨成果颁发在2021年4月23日的Science期刊上，论文题目为“Preventing Engrailed-1 activation in fibroblasts yields wound regeneration without scarring”。

这些作者使用成纤维细胞移植以及转基因小鼠模子来追踪En1在空间光阴上的表白。他们研讨了成纤维细胞对体外和体内机器力的反馈，以树立一种将皮肤张力与出身后的En1表白分割起来的机器传导机制。接着，他们用化学办法（通过使用维替泊芬）和转基因办法克制机器传导旌旗灯号[应用白喉毒素剔除表白En1的成纤维细胞，通过将编码YAP的DNA序列放入两个loxP位点之间完成YAP基因敲除]来调理伤口愈合时代的En1表白。他们通过RNA测序、定量组织病理学比拟（使用自界说图像处置算法）和机器强度测试，将试验性伤口与未受伤的皮肤和疤痕（使用磷酸盐缓冲盐水作为对照）进行比拟。

成纤维细胞移植和谱系追踪研讨显示，网状真皮层的En1阴性成纤维细胞（ENF）在伤口微情况中激活En1，发生了年夜约40%～50%的疤痕成纤维细胞。这一征象取决于机器线索：在软基质上培育的ENF细胞或用机器旌旗灯号卵白（比方YAP）的化学克制剂处置的ENF细胞不会激活En1。通过RNA测序对表白En1的ENF细胞和用短发夹RNA（shRNA）进行En1敲降的ENF细胞进行比拟，成果标明En1调理一系列与皮肤纤维化无关的基因。

皮肤成纤维细胞中的Engrailed-1激活招致疤痕造成，图片来自Science, 2021, doi:10.1126/science.aba2374。

在愈合的伤口中，通过维替泊芬（verteporfin）克制YAP，阻断En1激活，可匆匆进ENF细胞介导的修复，在30天内完成皮肤再生，并随同功效性毛囊和皮脂腺的复原。对疤痕和再生皮肤的定量比拟标明，YAP克制诱导复原正常的真皮超微构造，进而使得正常的机器断裂强度获得复原。白喉毒素介导的出身后表白En1的成纤维细胞的剔除和针对成纤维细胞的转基因YAP敲除异样匆匆进了正常皮肤构造的复原，这标明对En1激活的调控，无论是间接方式照样直接方式，都能招致伤口再生。

综上所述，通过提醒物理刺激若何惹起ENF细胞匆匆进皮肤纤维化，这些作者确定了YAP和En1是预防疤痕的潜在分子靶点。此外，他们发现，克制YAP旌旗灯号可以避免En1在伤口愈合进程中的激活，从而匆匆进ENF细胞介导的伤口修复而不产生皮肤纤维化，在此进程中还会再生毛囊和皮脂腺。这些研讨成果标明，要是可以阻断机器驱动的皮肤纤维化倾向，出身后哺乳植物皮肤中残留的ENF细胞仍有才能完成皮肤再生。他们证明出身后哺乳植物的皮肤伤口可完整完成再素性愈合，而不会留下疤痕。这一发现对每年数以万万计呈现疤痕和其他纤维化的患者具备临床转化方面的意义。（100医药网 100yiyao.com）

参考材料：

Shamik Mascharak et al. . Science, 2021, doi:10.1126/science.aba2374.

Piotr Konieczny et al. . Science, 2021, doi:10.1126/science.abi5770.