编辑推荐：
瘢痕疙瘩治疗手段有限，干扰素 -γ（IFN-γ）对其有治疗效果，但机制不明。研究人员探究 IFN-γ 对瘢痕疙瘩成纤维细胞（KFs）铁死亡的影响及机制。结果发现 IFN-γ 可诱导 KFs 铁死亡，serpine2 是关键下游基因。这为瘢痕疙瘩治疗提供新靶点。
瘢痕疙瘩是常见的病理性瘢痕，通常在炎症或创伤后出现，尤其在肤色较深的人群中更为普遍，影响着 4%-16% 的个体。它不仅影响美观，还可能导致功能问题，如挛缩，以及引起瘙痒等症状，严重影响患者的生活质量和身心健康。目前的治疗方法，如硅胶凝胶片、压迫疗法、放疗和手术等，都存在一定的局限性，手术虽能解决关节挛缩问题，但对瘙痒缓解效果不佳，美容效果也不尽人意，且术后复发率高达 45%-100%，其他疗法也因疗效低、色素沉着和高复发率等问题受到限制。
干扰素 -γ（IFN-γ）作为一种 II 型干扰素，在免疫系统中发挥着抗病毒、抗增殖和免疫调节等重要作用，对瘢痕疙瘩已显示出显著的治疗效果，并早在 2002 年就被纳入国际瘢痕管理临床指南。然而，IFN-γ 对瘢痕疙瘩成纤维细胞（KFs）铁死亡（一种由过量铁、活性氧（ROS）水平升高和不饱和脂肪酸浓度失衡导致的调节性细胞死亡）的调节作用尚不清楚。为了解开这一谜团，上海交通大学医学院附属第九人民医院的研究人员开展了相关研究。
研究人员通过一系列实验，发现 IFN-γ 不仅可以直接诱导 KFs 发生铁死亡，还能通过下调 serpine2 抑制 SLC7A11 和 SLC3A2 的合成，从而增强 KFs 对铁死亡的敏感性。这一发现揭示了 IFN-γ 治疗瘢痕疙瘩的新机制，为开发更有效的瘢痕疙瘩治疗方法提供了潜在的新靶点 ——serpine2 - 系统 Xc-轴，具有重要的临床意义。该研究成果发表在《Cell Death Discovery》上。
在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。他们从 23 例患者获取 37 份正常皮肤组织和瘢痕疙瘩样本，分离出 KFs 和正常皮肤成纤维细胞。构建裸鼠皮下瘢痕疙瘩移植模型，用于体内实验观察。采用 RNA 测序、串联质谱标签标记定量蛋白质组测序等基因测序技术，分析基因和蛋白表达变化；通过逆转录定量 PCR（RT-qPCR）和蛋白质免疫印迹（Western blotting）实验，检测基因转录和蛋白翻译水平；利用细胞增殖实验、Transwell 细胞侵袭实验、细胞迁移实验等细胞功能实验，探究细胞生物学行为改变。
IFN-γ 抑制 KFs 的生物学功能并促进其凋亡
研究人员将空载对照质粒（NC 组）和 IFN-γ 过表达质粒（I 组）转染 KFs 24 小时后发现，I 组中基质成分 I 型和 III 型胶原（COL1A1 和 COL3A1）的基因和蛋白水平显著低于 NC 组，α- 平滑肌肌动蛋白（α-SMA）的基因和蛋白表达也降低。进一步研究表明，IFN-γ 能够抑制 KFs 的增殖、迁移和侵袭能力，并促进其凋亡。这说明 IFN-γ 对 KFs 的功能具有显著的抑制作用。
IFN-γ 诱导 KFs 发生铁死亡
IFN-γ 处理 KFs 后，促进脂质过氧化物形成的脂质代谢酶 ACSL4 的 mRNA 和蛋白表达增加；同时抑制系统 Xc-的两个亚基 SLC7A11 和 SLC3A2 的 mRNA 和蛋白表达，减少 KFs 对胱氨酸的摄取，进而抑制下游 GPX4 信号通路。此外，过表达 IFN-γ 的 KFs 中 ROS、脂质过氧化物及其代谢分解产物丙二醛（MDA）水平显著升高，铁死亡代谢中间产物谷胱甘肽（GSH）含量下降，而氧化型谷胱甘肽（GSSG）含量无明显变化。透射电镜观察发现，IFN-γ 过表达质粒处理的细胞线粒体形态改变，体积变小，膜密度增加。这些结果都表明 IFN-γ 可以诱导 KFs 发生铁死亡。
IFN-γ 抑制 KFs 中 serpine2 的转录和翻译
通过对 IFN-γ 重组蛋白处理和未处理的 KFs 进行 TMT 定量蛋白质组测序，研究人员发现与对照组相比，有 14 种蛋白质表达下调，1 种蛋白质表达上调，其中 serpine2 属于下调蛋白之一。构建的蛋白质 - 蛋白质相互作用网络（PPI）显示 IFN-γ 可直接抑制 serpine2 蛋白的表达，RT-qPCR 和 Western Blot 实验也验证了这一点。对差异表达蛋白进行基因本体（GO）富集分析发现，serpine2 与富含胶原蛋白的细胞外基质和细胞外空间密切相关。与正常皮肤组织相比，瘢痕疙瘩组织中 serpine2 基因表达显著增加，在 KFs 中的基因和蛋白表达水平也明显高于正常皮肤成纤维细胞（NSFs），免疫组化染色结果也证实了这一点。因此，serpine2 可能是 IFN-γ 调节 KFs 铁死亡及相关功能表型变化过程中的关键下游基因。
IFN-γ 抑制由 serpine2 诱导的 KFs 的增殖、迁移和凋亡
研究发现，转染 serpine2 过表达质粒（S 组）的 KFs 中 I 型和 III 型胶原的基因和蛋白水平显著高于 NC 组，而同时转染 IFN-γ 和 serpine2 过表达质粒（I + S 组）的细胞中胶原蛋白水平低于 S 组，但仍高于 NC 组，说明 serpine2 促进胶原合成和积累，IFN-γ 对此有部分抑制作用。此外，serpine2 能够促进 KFs 的增殖、迁移和侵袭能力，IFN-γ 可部分抑制这种作用。不过，过表达 serpine2 促进 KFs 凋亡，同时过表达 IFN-γ 和 serpine2 则进一步增强凋亡。
IFN-γ 通过 serpine2 调节 KFs 的铁死亡
过表达 serpine2 不影响 ACSL4 的转录和翻译，但促进 SLC7A11 和 SLC3A2 的基因和蛋白表达；同时过表达 IFN-γ 和 serpine2 则促进 ACSL4 基因和蛋白表达，且抑制 serpine2 的促进作用。过表达 serpine2 使 KFs 中 ROS、脂质过氧化物和 MDA 水平显著低于 NC 组，而同时过表达 IFN-γ 和 serpine2 则使这些指标高于 NC 组和 S 组；GSH 水平在 S 组中较高，在 I + S 组中较低。透射电镜显示，过表达 serpine2 的细胞线粒体形态变化不大，而同时过表达 IFN-γ 和 serpine2 的细胞线粒体体积减小，膜密度增加，嵴增厚。这表明 serpine2 抑制 KFs 铁死亡，而 IFN-γ 可抑制 serpine2 的这种作用。
IFN-γ 在体内模型中通过抑制 serpine2 的表达诱导 KFs 的铁死亡
在体内瘢痕疙瘩模型中，过表达 IFN-γ 促进 ACSL4 表达，抑制 GPX4、SLC7A11 和 SLC3A2 的表达；而过表达 serpine2 则促进 GPX4、SLC7A11 和 SLC3A2 的表达，IFN-γ 对此有部分抑制作用，免疫组化分析验证了这些结果。H&E 和 Masson 染色显示，过表达 IFN-γ 导致胶原沉积和积累减少。体内实验结果与体外细胞实验观察一致，证明 IFN-γ 可以通过抑制 serpine2 诱导 KFs 发生铁死亡。
研究结论表明，serpine2 是抑制 KFs 铁死亡的基因，它通过促进系统 Xc-转运体的表达，增强胶原和细胞外基质（ECM）的合成，支持 KFs 的增殖、迁移和侵袭。IFN-γ 不仅直接诱导 KFs 铁死亡，还通过下调 serpine2 增强 KFs 对铁死亡的敏感性。因此，serpine2 - 系统 Xc-轴可能是治疗瘢痕疙瘩的有前景的治疗靶点。
在讨论部分，研究人员指出 IFN-γ 在瘢痕疙瘩治疗中具有潜在的应用价值，其诱导铁死亡的机制可能涉及下调 GPX4 表达和抑制系统 Xc-功能等方面，但具体机制可能更为复杂，需要进一步研究。serpine2 在纤维化疾病中发挥重要作用，在 KFs 中，它可促进胶原合成等细胞功能，但同时也会诱导细胞凋亡。虽然本研究存在一定局限性，如仅在原代 KFs 和现有体内模型中验证，缺乏针对 serpine2 的临床或临床前靶向疗法，但未来可通过开发更准确的体内模型和探索 IFN-γ 与 serpine2 相互作用的具体分子靶点等进一步深入研究。总体而言，该研究为瘢痕疙瘩的治疗提供了新的理论依据和潜在治疗靶点，对推动瘢痕疙瘩治疗领域的发展具有重要意义。
