成纤维细胞源性警报素IL-33通过激活Treg细胞促进口腔伤口愈合的机制研究

《Cell Reports》：Fibroblast-derived alarmin promotes oral wound healing by activating regulatory T cells that relay pro-angiogenic and anti-inflammatory responses

语 本研究针对口腔伤口愈合速度快于皮肤但机制不明的问题，通过构建小鼠和人类组织模型，发现口腔特异性高表达IL-33的PI16+网状成纤维细胞可通过激活ST2+调节性T细胞（Treg），上调MIF和TGF-β1表达，分别促进Ly6C+单核细胞介导的血管生成和巨噬细胞向M2表型极化，从而加速炎症消退与组织修复。该研究揭示了口腔独特免疫微环境调控愈合的关键通路，为难愈性伤口治疗提供新靶点。

　　

口腔黏膜伤口的愈合速度远快于皮肤，且瘢痕形成极少，这一现象长期吸引着再生医学领域的关注。尽管已知口腔黏膜的免疫微环境与皮肤存在显著差异，但其具体分子机制尚未完全阐明。尤其在于，成纤维细胞作为组织修复的核心细胞，如何通过免疫调节作用影响口腔伤口愈合的进程，仍是未解之谜。为此，美国宾夕法尼亚大学牙医学院的Kang I. Ko团队在《Cell Reports》上发表了题为“Fibroblast-derived alarmin promotes oral wound healing by activating regulatory T cells that relay pro-angiogenic and anti-inflammatory responses”的研究，通过整合单细胞转录组分析、基因敲除模型及人类组织验证，系统揭示了成纤维细胞来源的IL-33通过调控Treg细胞功能，协同促进血管生成与炎症消退的双重机制，为理解口腔高效愈合提供了新视角。

本研究主要采用以下关键技术方法：

1. 1.
   单细胞RNA测序（scRNA-seq）：分析小鼠口腔与皮肤成纤维细胞的差异表达基因，并鉴定IL-33在口腔网状成纤维细胞中的特异性高表达；
2. 2.
   细胞特异性基因敲除模型：利用Col1a2-CreER和Krt14-CreER小鼠分别敲除成纤维细胞或角质形成细胞中的IL-33，明确细胞来源的功能差异；
3. 3.
   流式细胞术与免疫荧光染色：定量分析伤口组织中免疫细胞亚群（如Treg、单核细胞、巨噬细胞）的动态变化及空间分布；
4. 4.
   体外细胞共培养与Transwell迁移实验：验证IL-33-Treg-MIF/CD74轴对单核细胞招募的作用，以及TGF-β1对巨噬细胞极化的影响；
5. 5.
   人类组织样本分析：通过免疫组化和RNAscope技术检测临床口腔黏膜样本中IL-33⁺成纤维细胞与Treg细胞的分布及活化状态。

Reticular oral fibroblasts are a major source of IL-33, which is readily released upon wounding

通过分析公共单细胞数据库，研究发现Il33基因在口腔成纤维细胞中表达显著高于皮肤，且主要富集于PI16⁺网状成纤维细胞亚群。利用IL-33eGFP报告小鼠证实，口腔黏膜结缔组织中约70%的IL-33⁺细胞为PI16⁺成纤维细胞。伤口诱导后，成纤维细胞核内IL-33迅速释放至胞外，第2天达到峰值，而上皮细胞中IL-33表达短暂升高但功能次要。

Genetic deletion of IL-33 in fibroblasts but not keratinocytes delays oral wound healing

成纤维细胞特异性IL-33敲除（ΔIL-33^Col1a2）小鼠口腔伤口出现上皮闭合延迟、胶原沉积减少及CD45⁺炎症细胞浸润增加，而皮肤伤口愈合无影响。角质形成细胞特异性敲除（ΔIL-33^Krt14）未引起愈合障碍，表明成纤维细胞来源的IL-33是口腔高效愈合的关键调控因子。

scRNA-seq analysis of oral wounds reveals changes in Treg cell activation

对伤口CD45⁺免疫细胞的单细胞测序发现，ST2⁺Treg细胞是IL-33的主要响应群体。IL-33缺失导致Treg细胞中Mif和Tgfb1表达下调，CellChat分析进一步显示Treg与巨噬细胞间的TGF-β1信号交互减弱。流式验证证实ΔIL-33^Col1a2小鼠伤口Treg细胞的MIF和TGF-β1蛋白水平显著降低。

IL-33 signaling is necessary for the recruitment of angiogenic Ly6c⁺monocytes

体外实验表明，IL-33刺激可增强Treg细胞的MIF表达，进而通过MIF-CD74轴促进Ly6C⁺VEGFA⁺单核细胞迁移至伤口区域。该群体通过分泌VEGFA促进血管生成，而IL-33缺失小鼠伤口中CD31⁺血管数量显著减少。

Impaired resolution of the inflammation signature in the macrophages of IL-33 deletion mice

IL-33缺失还导致伤口巨噬细胞向M2抗炎表型极化受阻，M2集群中Il10、Arg1等抗炎基因表达下调，而M1促炎特征增强。Treg来源的TGF-β1在体外可诱导巨噬细胞M2分化，且该过程可被TGF-β1中和抗体阻断。

Treg cell ablation in oral mucosa impairs angiogenesis, inflammation, and wound healing

利用Foxp3-DTR小鼠特异性清除Treg细胞后，伤口愈合参数（上皮闭合、胶原沉积、血管生成）均显著受损，且局部注射重组MIF和TGF-β1可部分逆转上述表型，证实Treg细胞是IL-33下游功能执行的核心媒介。

Evidence of IL-33⁺fibroblast-Treg cell signaling in the deeper lamina propria in humans

在人类口腔黏膜中，IL-33⁺PI16⁺成纤维细胞同样富集于网状层，且再生组织中的FOXP3⁺Treg细胞高表达MIF与TGFB1转录本，提示该机制在人类中高度保守。

本研究系统阐明了口腔成纤维细胞通过IL-33-ST2-Treg轴协调血管生成与炎症消退的双重机制，不仅深化了对口腔高效愈合的理解，也为开发靶向IL-33或Treg细胞的难愈性伤口治疗策略提供了理论依据。尤其值得注意的是，该通路在人类组织中高度保守，且口腔与皮肤成纤维细胞对IL-33的表达差异可能是导致二者愈合结局不同的关键因素。未来研究可进一步探索如何通过调控成纤维细胞-免疫细胞互作，实现皮肤等其他组织的瘢痕最小化再生。