科学家描述了细胞如何被激活，从而导致器官纤维化和瘢痕形成

多伦多联合健康中心（Unity Health Toronto）的一项新研究发表在《自然评论：分子细胞生物学》（Nature Reviews Molecular Cell Biology）杂志上，该研究探讨了体内成纤维细胞如何被激活，从而导致纤维化和器官瘢痕形成。纤维化和器官瘢痕形成是导致死亡的主要原因之一，有证据表明，它们在发达国家占死亡人数的45%。

纤维化是指我们体内的成纤维细胞产生过量蛋白质复合物（称为细胞外基质 (ECM)）的过程。ECM 含有胶原蛋白、弹性蛋白和纤连蛋白等蛋白质，可以被认为是一种覆盖全身的“胶水”，连接着我们身体的各个器官，维持它们的边界。

正常情况下，成纤维细胞会产生细胞外基质 (ECM) 来支撑组织结构并帮助修复受损或受伤的组织。例如，在正常情况下，当你被割伤或伤口时，成纤维细胞会移动到伤口部位，增殖并产生 ECM 来帮助伤口愈合。然而，在纤维化过程中，成纤维细胞会接收某些信号，激活它们过度产生 ECM。

过量的细胞外基质（ECM），尤其是过量的胶原蛋白，会导致疤痕组织形成，从而损害器官功能。纤维化可发生在身体的任何组织或器官，包括肺、肝、肾和心脏，并且与许多常见疾病相关，通常发生在晚期。

一项新研究总结了一些激活成纤维细胞过度产生ECM的信号和分子机制。研究人员还探讨了成纤维细胞的异质性，以及其更高的异质性可能如何影响愈合过程。

“这篇评论试图解开我们对成纤维细胞及其活化的一些知识和理解——或者误解，”圣迈克尔医院基南生物医学科学中心的研究作者和科学家鲍里斯·欣茨博士说。

“我们通常说成纤维细胞在正常的愈合和纤维化过程中从休眠状态被激活。但那些被激活并产生新细胞外基质的细胞并非真正处于休眠状态，而且并非所有细胞都是成纤维细胞，”Hinz 说。“我们想确切了解哪些细胞被激活了。发生了哪些类型的激活——比如，‘激活这些成纤维细胞的关键信号是什么？它们是如何激活的？’”

核机械转导与肌成纤维细胞记忆。来源：《自然·分子细胞生物学评论》（2024）。DOI：10.1038/s41580-024-00716-0

成纤维细胞保持“开启”状态 研究生费雷什特·萨达特·尤奈西 (Fereshteh Sadat Younesi) 协助进行了此项审查。尤奈西是欣茨实验室的成员，也是圣迈克尔研究培训中心的学生。

“关键信号之一来自纤维化区域致密环境中的机械应力。当组织发生纤维化时，由于成纤维细胞开始过度生产和重组细胞外基质 (ECM)，它们会变得比正常组织僵硬得多，”尤奈西说。

“这些成纤维细胞能够感知周围的僵硬，即使在最初的损伤已经愈合之后，它们仍会保持‘开启’状态。这些机械诱导的成纤维细胞通过其持续的活动加剧了纤维化区域。”

欣茨说，一旦研究人员更好地了解成纤维细胞活化所涉及的信号和机制，他们可能能够开发治疗方法和干预措施来中断这一过程并阻止 ECM 的过度生产，从而阻止纤维化。

“我们需要找到治愈纤维化的方法。科学家们对纤维化的了解已经有一个世纪了，但至今仍无治愈方法，”欣兹说道。“目前只有两种药物获批，我们最多只能阻止某些器官的纤维化。最终目标是在药物的指导下‘引导’疤痕形成细胞去除多余的细胞外基质 (ECM)。这是科学的发展方向，也是我们最终的梦想。”