分泌型卷曲相关蛋白2（SFRP2）诱导卵泡抑素样蛋白1（FSTL1）调节双氢睾酮（DHT）诱导的毛乳头细胞线粒体功能障碍与衰老

《Aging Cell》：Secreted Frizzled-Related Protein 2 (SFRP2) Induces Follistatin-Like 1 (FSTL1) to Regulate Dihydrotestosterone (DHT)-Induced Dermal Papilla Cell Mitochondrial Dysfunction and Senescence

　　

雄激素性脱发（AGA）是最常见的非瘢痕性脱发形式，由遗传因素和头皮毛囊对双氢睾酮（DHT）敏感性增加所驱动，导致毛乳头细胞进行性微小化并缩短毛发生长期。AGA的精确分子发病机制仍未完全阐明。该研究旨在阐明分泌型卷曲相关蛋白2（SFRP2）与卵泡抑素样蛋白1（FSTL1）之间的调控机制，探讨它们对DHT诱导的毛乳头细胞（DPCs）线粒体功能障碍和衰老的影响，阐明SFRP2–FSTL1轴对氧化应激相关DPCs变化的作用，并确定AGA治疗的新靶点。研究中，SFRP2在AGA患者的DPCs中高表达。敲低SFRP2改善了AGA模型小鼠的毛发再生和毛囊形态，并在体外促进DPCs的增殖、迁移和侵袭。SFRP2敲低还减轻了炎症、衰老、线粒体功能障碍和氧化应激。研究发现SFRP2可与FSTL1结合，从而促进FSTL1蛋白稳定性。敲低FSTL1在体外抵消了SFRP2过表达的负面效应。总之，SFRP2通过促进FSTL1的稳定性和活性，成为AGA中的关键调节因子，建立了一条加剧DHT驱动的DPCs病理性改变的新型SFRP2–FSTL1轴。这些发现将SFRP2和FSTL1确定为雄激素诱导细胞功能障碍的关键介质，并提示破坏该轴可能为减缓或逆转AGA进展提供有前景的治疗策略。

论文解读：SFRP2–FSTL1轴在雄激素性脱发中的作用机制

雄激素性脱发（AGA）是最常见的非瘢痕性脱发，其发生与遗传因素及雄激素水平波动密切相关。双氢睾酮（DHT）作为关键雄激素，可导致毛囊萎缩，使终毛转变为毳毛，最终引起进行性脱发。目前AGA的治疗手段以药物和毛发移植为主，但药物疗效有限且手术费用高昂，因此深入探究AGA的发病机制并挖掘新的治疗靶点具有重要意义。毛乳头细胞（DPCs）是位于毛球部的间充质细胞，对毛囊再生和周期调控至关重要。DHT过量可诱发DPCs衰老、炎症反应、线粒体功能障碍及氧化应激，这些过程相互交织，共同促进AGA进展。然而，其上游分子调控机制尚不完全清楚。分泌型卷曲相关蛋白2（SFRP2）是Wnt信号通路抑制剂，既往研究表明其可能参与AGA发病，并调节线粒体动力学和氧化应激。卵泡抑素样蛋白1（FSTL1）是一种分泌性糖蛋白，与线粒体功能密切相关。本研究通过生物信息学分析发现FSTL1是SFRP2的直接相关基因，进而系统探讨了SFRP2–FSTL1轴在DHT诱导的DPCs功能障碍中的作用，旨在为AGA治疗提供新靶点。

研究人员整合多个AGA相关转录组数据集（GSE90594、GSE178374、GSE212301、GSE93766、GSE66664），筛选差异表达基因，并通过蛋白互作网络、富集分析和相关分析锁定SFRP2与FSTL1。随后构建DHT诱导的AGA小鼠模型，利用慢病毒介导的shRNA敲低SFRP2，评估毛发再生、毛囊形态、炎症及衰老指标；在体外以人DPCs为模型，通过DHT或H?O?处理模拟AGA样损伤，检测细胞增殖、迁移、侵袭、衰老、线粒体功能及氧化应激水平。研究还通过免疫共沉淀（Co-IP）、免疫荧光共定位、放线菌酮（CHX）实验验证SFRP2与FSTL1的结合及蛋白稳定性调控关系。主要技术方法包括：多数据集差异表达分析（样本来源为AGA患者头皮活检组织、DHT处理3D/2D培养DPCs、AGA患者毛囊亚群等）、慢病毒介导的体内基因敲低、qRT-PCR、Western blot、ELISA、MTT、EdU、划痕实验、Transwell侵袭实验、SA-β-gal染色、流式细胞术（MitoSOX、Rhod-2、H?DCFDA）、免疫荧光、H&E染色及Co-IP等。

研究结果部分，首先发现SFRP2在AGA患者DPCs中显著过表达。基于GSE90594、GSE178374和GSE212301三个数据集的交叉分析，SFRP2被鉴定为候选基因，且在多个独立数据集中均呈现高表达；在DHT诱导的动物和细胞模型中同样验证了这一结果。其次，体内实验表明，SFRP2敲低可改善AGA模型小鼠的毛发周期和毛囊形态。与DHT组相比，SFRP2敲低组小鼠毛发再生时间缩短，皮肤变黑时间提前，毛发长度和毛囊数量恢复，皮下组织厚度增加，SFRP2蛋白水平显著下降。第三，体外实验显示，SFRP2敲低促进DHT处理的DPCs增殖、迁移和侵袭，抑制炎症因子（IL-6、IL-1β、TNF-α）释放，降低SA-β-gal阳性细胞率，下调衰老相关蛋白p21、p16、p53表达，并抑制雄激素相关基因SRD5A2和AR的上调。第四，SFRP2敲低改善线粒体功能障碍，表现为线粒体活性氧（ROS）水平下降、线粒体钙内流减少、PGC-1α蛋白表达恢复。第五，在H?O?诱导的氧化应激模型中，SFRP2敲低同样恢复了细胞活力，降低细胞内ROS，减少炎症因子和脂质过氧化产物MDA，并恢复抗氧化因子SOD和GSH水平。第六，研究证实SFRP2与线粒体相关蛋白FSTL1直接结合。生物信息学筛选出41个与SFRP2正相关的基因，其中FSTL1在DHT处理的DPCs中表达最高；AGA数据集显示FSTL1在AGA毛囊中高表达，且与SFRP2表达呈正相关；Co-IP和免疫荧光实验证明两者共定位并直接结合；CHX实验表明SFRP2过表达可增强FSTL1蛋白稳定性。第七，功能回复实验表明，敲低FSTL1可逆转SFRP2过表达引起的DPCs增殖抑制、炎症增加、衰老加速及线粒体功能障碍，两种操作相互抵消。第八，在H?O?模型中，FSTL1敲低同样逆转了SFRP2过表达导致的氧化应激加剧。

讨论部分总结指出，SFRP2在AGA中高表达，敲低SFRP2可改善体内外AGA样表型，其机制在于SFRP2与FSTL1结合并增强后者稳定性，进而加剧DHT诱导的线粒体功能障碍、氧化应激和细胞衰老。FSTL1敲低可拮抗SFRP2过表达的负面效应，提示SFRP2–FSTL1轴是调节DPCs病理变化的关键节点。该研究首次将SFRP2从Wnt通路调节因子拓展为雄激素诱导毛囊病理的上游调控因子，为AGA治疗提供了新靶点。研究结论部分明确指出：SFRP2通过调控FSTL1影响DPCs线粒体功能和细胞衰老，在AGA发病中发挥关键作用，有望成为AGA的潜在治疗靶点，为开发有效治疗策略提供了理论基础和方向。