5-氨基酮戊酸光动力疗法通过诱导铁死亡重塑瘢痕疙瘩微环境:机制与临床转化研究

【字体: 时间:2025年07月28日 来源:Photodiagnosis and Photodynamic Therapy 3.1

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  为解决瘢痕疙瘩传统疗法复发率高、靶向性差的问题,研究人员开展5-氨基酮戊酸光动力疗法(ALA-PDT)治疗瘢痕疙瘩的机制研究。通过临床观察和体外实验证实,ALA-PDT通过激活GPX4/ACSL4/NOX-1通路诱导瘢痕疙瘩成纤维细胞(KFs)铁死亡(ferroptosis),同时上调MMP-1/9促进胶原重塑,实现45%的病灶体积缩小。该研究为瘢痕疙瘩提供了非侵入性精准治疗新策略。

  

瘢痕疙瘩如同皮肤上的"顽固烙印",不仅影响美观,更可能导致功能障碍。这种纤维增生性疾病在非洲人群中的发病率高达5%-10%,而现有疗法如皮质类固醇注射、冷冻治疗等效果有限,复发率居高不下。更棘手的是,瘢痕疙瘩成纤维细胞(KFs)具有异常活跃的增殖能力和抗凋亡特性,导致细胞外基质(ECM)过度沉积,形成难以消退的坚硬瘢痕组织。

济宁市第一人民医院皮肤科的研究团队在临床实践中偶然发现,接受5-氨基酮戊酸光动力疗法(ALA-PDT)治疗其他皮肤病的患者,其合并的瘢痕疙瘩病灶出现明显改善。这一现象促使他们深入探索ALA-PDT治疗瘢痕疙瘩的潜在机制,相关成果发表在《Photodiagnosis and Photodynamic Therapy》上。

研究人员采用多学科技术手段展开研究:对9例瘢痕疙瘩患者进行ALA-PDT临床疗效评估(间隔14天治疗,共4次);通过组织活检进行HE染色、天狼星红染色和免疫组化分析;建立TGF-β/IL-6诱导的KFs模型;采用CCK-8法测定IC50值;通过RNA-seq筛选差异基因;借助透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)观察超微结构;利用qRT-PCR和Western Blot检测铁死亡相关分子表达;使用ROS检测试剂盒量化活性氧水平。

【疗效与安全性】临床数据显示,ALA-PDT治疗使瘢痕体积减少45%,HE染色显示胶原纤维排列从紊乱变为有序。治疗仅引起短暂性红斑和疼痛,48小时内自行缓解。

【ECM重塑机制】天狼星红染色显示ALA-PDT显著降低I/III型胶原比例(p<0.01),RNA-seq鉴定出COL1A1、COL6A3等10个核心ECM相关基因。免疫组化证实MMP-1/9表达动态变化,促进胶原降解。

【铁死亡激活】TEM观察到KFs出现线粒体肿胀、自噬体形成等铁死亡特征结构。基因检测显示GPX4表达上调2倍,ACSL4、NOX-1分别升高3倍和60倍(p<0.001)。Western Blot显示LC3B蛋白增加5倍,证实自噬-铁死亡串扰。

【ROS核心作用】ALA-PDT组ROS产量显著高于对照组(p<0.001),且呈ALA浓度依赖性。qRT-PCR显示CCL-2、MMP-9等促铁死亡因子表达上调,形成ROS-铁死亡正反馈循环。

该研究首次系统阐明ALA-PDT通过"ROS-铁死亡-ECM重塑"轴治疗瘢痕疙瘩的分子机制。相较于正常皮肤成纤维细胞(HSFs),KFs对ALA-PDT更敏感(IC50 0.08mM vs 0.28mM),这种选择性源于KFs线粒体活性更高、铁代谢紊乱的特性。值得注意的是,虽然抗氧化标志物GPX4代偿性升高,但无法抵消ALA-PDT引发的脂质过氧化风暴,最终导致KFs特异性死亡。

临床转化方面,该研究为ALA-PDT的精准应用提供重要依据:治疗时机应选择瘢痕活跃期;可联合铁死亡诱导剂(如erastin)增强疗效;血清TGF-β1和CCL-2可作为疗效预测标志物。这些发现不仅拓展了光动力疗法的应用范畴,更为纤维化疾病的靶向治疗开辟了新途径。

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