靶向BAG2的高亲和力化合物在抑制瘢痕疙瘩疾病中的治疗潜力

本研究揭示了Bcl-2相关永生基因2（BAG2）在瘢痕疙瘩（Keloid）病理中的关键作用，通过表面等离子共振（SPR）技术筛选出Bazedoxifene acetate和Ponesimod两种高亲和力化合物，证实其可显著抑制瘢痕疙瘩成纤维细胞（KFs）增殖、迁移及胶原沉积，为靶向治疗提供新策略。

　　

摘要

瘢痕疙瘩作为一种良性纤维增生性皮肤疾病，其特征性胶原过度沉积和顽固性复发使其临床治疗面临挑战。本研究聚焦于BAG2蛋白在瘢痕疙瘩中的调控机制，通过多维度实验验证其促纤维化作用，并筛选出具有临床转化潜力的靶向化合物。

BAG2在瘢痕疙瘩中的表达特征

单细胞测序数据分析显示，瘢痕疙瘩成纤维细胞（KFs）中BAG2基因表达显著高于正常皮肤组织（图S2C）。免疫组化与免疫荧光证实BAG2蛋白在瘢痕疙瘩纤维结节周围富集，并与α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）阳性细胞共定位（图1A-C）。Western blot进一步显示瘢痕疙瘩组织中BAG2蛋白水平较正常皮肤升高3倍以上（图1D），提示其可能通过调控细胞外基质（ECM）重塑参与病理进程。

BAG2调控胶原代谢与细胞行为的机制

基因沉默实验表明，si-BAG2可显著降低I型胶原（COL1）和III型胶原（COL3）的mRNA及蛋白表达（图2A-B），同时抑制金属蛋白酶抑制剂1（TIMP1）的转录水平。体外瘢痕组织块培养模型显示，BAG2抑制组胶原纤维结构变薄且降解加速（图2C-D）。此外，BAG2敲除使KFs迁移面积减少42%（图3A），增殖活性下降（图3B），并伴随转化生长因子-β（TGF-β）表达下调（图3C）。

机制研究发现，BAG2通过MEK信号通路调控细胞周期——si-BAG2处理使G0/G1期细胞比例增加25%，而MEK激活剂C16-PAF可逆转此效应（图3E）。Western blot显示磷酸化MEK（p-MEK）水平随BAG2抑制而降低（图3D），表明BAG2-MEK轴是调控KFs增殖的关键通路。

高亲和力化合物的筛选与验证

采用表面等离子共振（SPR）技术对2732种化合物进行两轮筛选（图4A-B），最终获得6种候选分子。其中Bazedoxifene acetate（K_D=2.84×10^-6 M）和Ponesimod（K_D=5.87×10^-6 M）对KFs的半数抑制浓度（IC₅₀）分别为9.32 μM和24.96 μM（图4C-D）。在BAG2过表达的人成纤维细胞中，这两种化合物可有效阻滞细胞周期进程（图4E）。

化合物对瘢痕组织的治疗效应

体外瘢痕组织实验显示，Bazedoxifene acetate处理5天使COL1和COL3蛋白表达降低60%以上（图5B-C），Masson染色可见胶原排列疏松（图5A）。值得注意的是，Bazedoxifene acetate的抑制作用优于Ponesimod，这与SPR测定的亲和力排序一致。

讨论与展望

本研究首次阐明BAG2通过MEK通路双重调控KFs增殖与胶原代谢的分子机制。筛选获得的化合物中，Bazedoxifene acetate作为选择性雌激素受体调节剂（SERM），其抗纤维化作用可能超越雌激素受体调控范畴。而免疫调节剂Ponesimod的疗效提示鞘氨醇-1-磷酸（S1P）通路可能与瘢痕形成存在交叉对话。

未来研究需解决以下问题：

1. 1.

   BAG2与MEK蛋白的直接互作方式

2. 2.

   化合物在动物模型中的透皮递送效率

3. 3.

   靶向治疗对基质金属蛋白酶（MMPs）/TIMP系统的动态影响

结论

BAG2是瘢痕疙瘩治疗的潜在新靶点，其高亲和力配体Bazedoxifene acetate和Ponesimod通过抑制胶原沉积和KFs活性展现治疗价值，为开发精准局部的瘢痕靶向药物奠定基础。