综述：内皮系统失调是瘢痕疙瘩发生发展及治疗靶向的基础

《Frontiers in Cell and Developmental Biology》：Endothelial system dysregulation underlies keloid development and therapeutic targeting

　　

瘢痕疙瘩（keloid）是异常伤口愈合所致的病理性瘢痕，其特征为超出原始伤口边缘的浸润性生长且不能自发消退。虽然传统上将其归因于细胞外基质（extracellular matrix, ECM）过度沉积和成纤维细胞增殖，但新出现的证据强调了血管调节失调和内皮功能障碍在瘢痕疙瘩发病机制中的关键作用。本综述系统性地审视了瘢痕疙瘩微环境中的内皮细胞系统——包括血管内皮细胞（vascular endothelial cells, VECs）和淋巴管内皮细胞（lymphatic endothelial cells, LECs）——重点阐述缺氧、慢性炎症、机械力、性激素、肾素-血管紧张素系统（renin-angiotensin system, RAS）和神经肽如何协同驱动结构和功能性的内皮异常。特别强调了内皮-间质转化（endothelial-to-mesenchymal transition, EndMT）作为连接血管病理与纤维化进展的关键通路。此外，研究人员全面总结了当前和新兴的靶向内皮的治疗策略，包括抗血管生成药物、HIF-1_α抑制、EndMT阻断、机械卸载、激素调节、肾素-血管紧张素系统抑制和激光治疗。通过提供对瘢痕疙瘩形成和持续存在所涉及的内皮机制的综合概述，本综述旨在阐明新的治疗干预靶点，并为开发更有效的临床管理策略提供依据。

1 引言
瘢痕疙瘩是异常伤口愈合导致的病理性瘢痕，以慢性炎症和ECM过度沉积为特征，超出原始伤口边缘向周围正常皮肤浸润，可持续生长多年而不自发消退，被视为良性肿瘤。好发于胸骨区、肩胛带、背部、耳垂和颈部，造成外观损毁，重症可伴疼痛和瘙痒，甚至导致关节功能障碍。现有治疗如手术切除、皮质类固醇注射、激光和放疗等疗效常不理想且复发率高。既往研究主要聚焦真皮成纤维细胞，但现已认识到瘢痕疙瘩是多细胞、多因素网络的产物；由VECs和LECs组成的内皮细胞系统在该微环境中发挥日益核心的作用。既往研究多集中于VECs及其与成纤维细胞的串扰，LECs的作用虽渐受关注，但二者在瘢痕疙瘩发病中潜在的协同相互作用仍鲜有报道。本综述旨在超越单一细胞类型分析的局限，系统审视VEC-LEC内皮系统在瘢痕疙瘩发病中的联合作用。

2 VECs在瘢痕疙瘩中的形态和功能改变及环境因素的影响
2.1 VECs的异常结构改变
临床观察显示瘢痕疙瘩因新生血管化和外周动脉血流增加而常呈充血外观。H&E染色和CD31免疫组化证实瘢痕前缘新生血管密度高而中央区血管稀疏，提示病变组织内血管密度和血流灌注分布不均。扫描电镜显示瘢痕组织内皮细胞排列紊乱、轮廓不规则、细胞间连续性中断，毛细血管腔可见闭塞或狭窄性改变，提示局部血供严重受损。

2.2 VECs的功能障碍
创面愈合中VEGF-A诱导血管新生，VEGF-C和VEGF-D调节淋巴管生成，胎盘生长因子也参与血管生成调控。增生期启动的血管生成形成不成熟、渗漏、高通透性的血管。瘢痕疙瘩微环境中VEGF持续高表达，驱动血管结构紊乱、成熟障碍和高通透性血管生成，导致无效灌注和持续缺氧，形成恶性循环。另一病理表现为血管分支改变——血管数量增加、分支复杂、管腔扩张，形成特征性树状血管，但周细胞覆盖明显不足，破坏血管屏障功能。内皮功能障碍以血管生成紊乱、毛细血管密度降低、微血管闭塞和管腔扁平化为特征，协同诱导局部组织缺氧和代谢异常。异常增高的血管通透性是瘢痕疙瘩最突出的功能特征，建立了炎症与血管功能障碍的恶性循环。

2.3 缺氧微环境
免疫组化和缺氧探针技术证实瘢痕疙瘩组织内存在显著氧分压梯度，中央区处于缺氧状态。ECM过度沉积包绕组织造成低氧，同时成纤维细胞过度增殖增加氧耗，供需失配构成缺氧微环境的结构基础。HIF-1_α在VECs中缺氧依赖性过表达，通过上调糖酵解相关酶驱动代谢重编程，建立Warburg样代谢表型；同时激活VEGF转录，促进病理性血管生成并介导放疗和抗血管生成治疗抵抗。但新生血管常存在结构异常和功能缺陷，非但未改善组织灌注，反而延续缺氧的恶性循环。

2.4 慢性炎症微环境
瘢痕疙瘩被视为以持续低度局部炎症为特征的慢性炎症性皮肤病。VECs释放细胞因子募集免疫细胞，病变组织呈现类自身免疫样特征，炎症细胞因子表达上调，巨噬细胞、T细胞和肥大细胞浸润。Tregs在瘢痕疙瘩中显著增加，可能通过抑制抗纤维化免疫监视促进纤维化。肥大细胞作为快速反应细胞，通过释放糜酶激活TGF-β₁/Smad轴驱动纤维化，同时脱颗粒分泌VEGF、PDGF、FGF-2等促进内皮增殖和血管生成，释放组织胺和IL-6等增加血管通透性。巨噬细胞中M2极化在瘢痕疙瘩微环境中被持续维持，分泌大量TGF-β₁和PDGF-BB诱导成纤维细胞表达α-SMA并合成I型和III型胶原，同时其分泌的VEGF、FGF-2和PDGF促进异常新生血管形成。与正常伤口愈合中M1向M2有序且有时间限制的转换不同，瘢痕疙瘩中M2持续过度存在，将修复过程转化为病理性纤维化的慢性驱动力。

2.5 机械力
瘢痕疙瘩好发于承受机械张力的部位，其形状反映力的方向。VECs具有内在机械敏感性，可检测剪切力、静水压和循环牵张力等血流动力学力。机械激活阳离子通道PIEZO1在多种细胞类型中广泛表达，而PIEZO2在VECs、LECs和特定成纤维细胞亚群中高表达；PIEZO2表达与COL1A2和POSTN显著相关，在复发性瘢痕疙瘩中表达显著升高，且高表达患者复发时间更短，提示其不仅是机械传导器，还是潜在的复发预后生物标志物。机械拉伸还通过PIEZO1介导的Ca²⁺内流激活CD74⁺成纤维细胞中ERK/AKT信号，促进血管生成。YAP/TAZ作为机械敏感性转录调节因子，调节内皮细胞增殖、代谢和血管屏障成熟。不同机械力类型对内皮细胞效应各异：层流剪切力通过NO和VEGF促进血管生成，循环牵张力经细胞骨架重塑诱导内皮排列，并通过上调P物质等神经肽增强血管通透性，同时刺激微血管释放内皮素-1促进肌成纤维细胞分化。

2.6 EndMT
EndMT是内皮细胞转分化为间充质或成纤维细胞样细胞的过程，特征为细胞间连接丧失、鹅卵石样形态破坏和细胞骨架重组，是VECs产生α-SMA⁺肌成纤维细胞的关键机制。瘢痕疙瘩中已证实存在CD31/vimentin双阳性细胞，但尚缺乏谱系追踪研究的直接证据。EndMT分为三条信号分支：机械应力驱动通路经整合素-细胞骨架系统→RhoA介导的F-actin聚合→MKL1核转位→与SRF协同上调TWIST1，抑制内皮标志物并诱导间充质基因；炎症驱动通路以TGF-β/Smad轴为核心，磷酸化Smad2/3与Smad4形成复合物入核激活SNAI1、SNAI2和TWIST，Notch通路与TGF-β协同诱导Snail，IL-1β和TGF-β₂协同增强效应；缺氧驱动通路中HIF-1_α直接诱导Twist1、Slug和Snail，NOX4介导ROS产生，而Nrf2/HO-1抗氧化通路则抑制EndMT。三条通路汇聚于Snail/Slug/Twist转录重编程这一共同下游模块，且通路间存在广泛串扰。

2.7 激素
VECs广泛表达性激素受体和肾素-血管紧张素系统组分受体。雌激素促进内皮细胞增殖、迁移，增强eNOS表达和NO产生，通过PI3K/Akt和MAPK通路重塑局部微环境；同时增强VEGF分泌，可能产生促内皮增殖与减轻炎症的双重效应。雄激素方面，睾酮治疗在微型猪病理性瘢痕模型中显著增加纤维化面积、瘢痕厚度及I型和III型胶原沉积，雄激素受体水平在活动期瘢痕疙瘩组织中显著升高。皮肤含有完整RAS，AT1R介导促炎、促纤维化和促EndMT效应，Ang II经AT1R上调IL-6等炎症因子、促进VEGF驱动的血管生成、激活TGF-β₁/CTGF轴，并通过经典TGF-β/Smad通路和非经典NF-κB通路诱导EndMT。

2.8 神经系统
P物质是最受关注的神经肽之一，通过其高亲和力受体NK-1R作用于内皮细胞，激活内皮细胞促进血管舒张和通透性增加，导致血浆蛋白外渗，为纤维化提供基质成分；P物质还通过动员内皮祖细胞并促进其分化增强血管生成，且其活性与瘙痒直接相关。

2.9 微环境刺激的协同作用
缺氧、慢性炎症和机械力并非独立作用，而是汇聚为自我延续的正反馈网络：HIF-1_α/VEGF轴驱动病理性血管生成和高通透性→血浆外渗、水肿和炎症细胞浸润→炎症细胞分泌TGF-β等细胞因子直接促进EndMT；机械张力经PIEZO1/2和YAP/TAZ与TGF-β信号协同上调EndMT转录因子。激素（性激素和RAS）及神经肽作为情境调节因子精细调控内皮反应性和屏障通透性，共同巩固瘢痕疙瘩的纤维化表型。

3 LECs
LECs构成淋巴毛细血管和集合管，通过清除蛋白质和炎症介质维持组织液稳态和免疫监视。瘢痕疙瘩中ECM过度沉积机械性压迫血管和淋巴管，损害管腔结构和液体流出，淋巴引流受损导致间质液积聚、持续性水肿，延长氧扩散距离诱导局部缺氧，并滞留炎症介质，形成自我放大的正反馈环路。

3.1 LEC功能障碍的分子机制
LECs可发生EndMT：在系统性硬化症中，共表达LYVE-1和α-SMA的中间态Ly-EndMT细胞仅见于纤维化皮肤，TGF-β和TNF-α协同驱动该过程。瘢痕疙瘩单细胞RNA测序提示内皮细胞参与EndMT，LECs可能成为促纤维化肌成纤维细胞的额外来源。PIEZO2在瘢痕疙瘩的血管和淋巴管内皮细胞中均显著上调，其表达与COL1A2和POSTN强相关，在复发性瘢痕疙瘩中显著升高。淋巴水肿模型研究显示，LECs通过鞘氨醇-1-磷酸信号调节免疫应答，LEC S1P信号减弱会增强LEC黏附并放大致病性CD4⁺T细胞应答。

3.2 LEC功能障碍驱动水肿和持续炎症
ECM沉积的机械压迫损害淋巴流出，PIEZO2激活进一步损害淋巴内皮完整性，导致间质液积聚和水肿，滞留血浆蛋白和炎症介质；TGF-β和TNF-α驱动Ly-EndMT将LECs转化为肌成纤维细胞样细胞直接参与ECM产生；S1P信号异常和趋化因子介导的免疫细胞募集维持炎症状态，形成进行性加重的正反馈环。

4 治疗现状
4.1 抗血管生成治疗
5-氟尿嘧啶（5-FU）显著改善瘢痕外观并降低复发率，纳米和脂质体5-FU制剂较游离药物更有效抑制人脐静脉内皮细胞增殖和微血管形成。贝伐珠单抗作为辅助治疗联合曲安奈德可进一步降低瘢痕高度。治疗有效者瘢痕中真皮中层的成熟血管和淋巴管显著增加。

4.2 靶向EndMT
重组TGF-β₃（avotermin）在I/II期随机对照试验中改善瘢痕外观，但III期试验失败。关键原因包括免疫测定参考标准更换导致实际给药剂量较I/II期降低50%，以及瘢痕疙瘩微环境固有的复杂性——持续存在的促纤维化信号可能压倒外源性TGF-β₃的治疗作用，给药时机和频率也可能不足以覆盖纤维化级联的长期过程。

4.3 靶向缺氧微环境
HIF-1_α抑制剂CAY10585显著减少胶原分泌；白藜芦醇通过下调HIF-1_α抑制成纤维细胞增殖并促进凋亡；槲皮素经PI3K/Akt通路抑制HIF-1_α表达；2-甲氧雌二醇抑制HIF-1_α并作为放疗增敏剂，增强辐射诱导的成纤维细胞凋亡。

4.4 机械力相关治疗
压力治疗通过专用衣物或装置持续施压改变创面张力；A型肉毒毒素通过降低肌肉张力减少伤口张力但其疗效尚存争议；术后减张缝合技术直接降低切口缘机械张力，是预防异常纤维化的基础策略；硅酮贴片通过减少皮肤张力、封闭和水合作用发挥作用。

4.5 性激素靶向治疗
枸橼酸他莫昔芬作为非甾体抗雌激素药影响成纤维细胞活性和ECM代谢，可能通过调节TGF-β/Smad通路发挥作用，但临床证据有限。

4.6 RAS靶向治疗
血管紧张素转换酶抑制剂通过减少胶原合成、TGF-β₁表达和成纤维细胞增殖影响创面愈合。局部依那普利和卡托普利的临床试验及病例报告显示可缩小瘢痕并改善红斑和瘙痒，但缺乏多中心随机对照试验验证，给药方案和安全性问题尚未解决，目前应视为实验性方法。

4.7 激光治疗
脉冲染料激光被视为瘢痕疙瘩治疗金标准，通过选择性光热分解血红蛋白诱导血管凝固、内皮损伤和血管闭塞，并降低瘢痕组织VEGF表达；倍频Nd:YAG激光穿透更深，作用于真皮血管内皮促进血管收缩。病灶内曲安奈德联合PDL针对瘢痕红斑和血管的治疗在70.7%的病例中取得超过50%的改善。

4.8 新兴细胞和基因靶向治疗
基因治疗方面，聚赖氨酸/海藻酸钠纳米载体共递送绿原酸和siRNA可抑制HUVEC增殖并诱导凋亡；E-选择素靶向siRNA脂质体纳米颗粒可阻断单核细胞-内皮细胞串扰并预防病理性瘢痕形成。外泌体方面，脂肪间充质干细胞外泌体携带miR-7846-3p通过靶向神经毡蛋白2抑制瘢痕疙瘩成纤维细胞活性并阻断HUVEC血管生成；过表达miR-29a的工程化外泌体通过TGF-β₂/Smad3通路抑制瘢痕形成。两者均面临递送效率和标准化生产的挑战。

5 讨论
瘢痕疙瘩充血源于血管增多和血流增加，但这些血管常存在结构异常和灌注不均，反而加重缺氧。炎症通过VECs与巨噬细胞、Tregs和肥大细胞的相互作用持续存在；机械力诱导内皮功能障碍；多种刺激联合驱动EndMT扩大肌成纤维细胞群体。各机制的证据等级存在差异：I级直接证据包括缺氧、机械力（PIEZO2在瘢痕疙瘩VECs/LECs中的上调及其与纤维化标志物和复发风险的定量关联）和慢性炎症；II级合理推断包括RAS和神经肽通路；III级假设包括性激素通路。PIEZO2因与COL1A2和POSTN强相关且高表达预示较短的术后无复发时间，有望成为术后风险分层的候选标志物。多靶点联合策略——同时针对血管生成、机械应力和淋巴功能障碍——可能优于单靶点治疗；淋巴管靶向策略（VEGF-C/VEGFR3激动剂）值得探索以恢复引流并打破水肿-炎症-缺氧循环。整合单细胞多组学与人工智能模型可能实现精确的患者分层。