PNAS:瘙痒的“幕后玩家”走到台前,空军军医大学于耀清/王欢发现皮肤成纤维细胞是驱动瘙痒的“信号工厂”

  • 2026-06-02 16:27:46
  • 来源:医药头条

成纤维细胞是一类具有异质性的间充质细胞群体,对维持组织稳态及参与病理反应至关重要。然而,成纤维细胞可塑性在躯体感觉功能障碍中的机制性贡献,尤其是在病理性瘙痒中的作用,目前仍缺乏系统性阐明。

2026年5月20日,空军军医大学于耀清和王欢共同通讯在PNAS 在线发表题为FGFR1–ETV1–CXCL1 signaling in dermal fibroblast orchestrates fibroblast-associated itch的研究论文。

该研究通过急性切口损伤和慢性博来霉素处理建立了成纤维细胞相关瘙痒模型。在PdgfraCreER小鼠中,利用Gq偶联设计受体药物(DREADDs)化学遗传学激活真皮成纤维细胞可诱导抓挠行为,而通过Gi偶联DREADDs抑制成纤维细胞则可缓解成纤维细胞相关瘙痒。

整合体内外实验结果,作者鉴定出一个此前未被认识的致痒信号轴,即成纤维细胞中的成纤维细胞生长因子受体1(FGFR1)–转录因子ETS变体1(ETV1)–趋化因子配体1(CXCL1)信号通路。在该过程中,ETV1在真皮成纤维细胞激活时的核转位受到多聚ADP-核糖聚合酶1(PARP1)的协调调控。

最后,在PdgfraCreER;ETV1flox条件性敲除小鼠中删除ETV1,验证了该信号通路在成纤维细胞相关瘙痒中的关键作用。

总体而言,真皮成纤维细胞中的FGFR1–ETV1–CXCL1轴作为核心致痒信号通路,建立了将成纤维细胞动态变化与躯体感觉障碍相联系的概念框架。

瘙痒是一种独立的躯体感觉模式,具有难以治疗的特点,在全球范围内影响超过15%的人群,并且与多种神经精神并发症具有较高共病率,例如睡眠障碍、焦虑障碍以及抑郁状态。感觉神经元中多种分子介质已被证实参与瘙痒调控,包括胃泌素释放肽受体(GRPR)、Mas相关G蛋白偶联受体、瞬时受体电位通道A1(TRPA1)以及生长抑素。

最新机制研究进一步揭示了瘙痒病理过程中存在神经–免疫交互作用,其中已鉴定的关键信号通路包括JAK/STAT、阿片受体、IL31RA/OSMRβ以及2型免疫轴。尽管这些分子靶点在抗瘙痒治疗中展现出潜力,但针对慢性瘙痒开发精准治疗手段仍然十分困难。

皮肤成纤维细胞对于维持皮肤结构完整性至关重要,包括表皮、毛囊以及汗腺等结构。近期研究揭示了真皮成纤维细胞在不同皮肤层(乳头层与网状层)中的多样性与可塑性。这种可塑性使其在创伤修复、皮肤衰老以及肿瘤发生中发挥多种功能。

成纤维细胞还可调控皮肤免疫反应,并参与多种自身免疫疾病,如关节炎、系统性硬化症、白癜风和银屑病。然而,目前关于成纤维细胞在瘙痒调控中的作用仍然十分有限。单细胞RNA测序研究显示,在瘙痒性结节性痒疹患者皮肤中COL11A1⁺成纤维细胞亚群显著富集。

高迁移率族蛋白B1(HMGB1)介导的成纤维细胞激活被认为参与特应性皮炎中的瘙痒发生机制。但成纤维细胞介导躯体感觉调控,尤其是其在瘙痒发生中的具体分子机制仍未完全阐明。

图1.真皮成纤维细胞相关瘙痒中FGFR1–ETV1–CXCL1信号通路的示意图(摘自PNAS

在哺乳动物中,成纤维细胞生长因子(FGF)家族可分为五个亚家族:FGF1亚家族(FGF1、FGF2)、FGF4亚家族(FGF4、FGF5、FGF6)、FGF7亚家族(FGF3、FGF7、FGF10、FGF22)、FGF8亚家族(FGF8、FGF17、FGF18)以及FGF9亚家族(FGF9、FGF16、FGF20)。

FGF及其受体FGFR在发育、代谢和组织稳态中发挥关键作用。FGF/FGFR信号失调与多种皮肤疾病及肿瘤发生密切相关。经典FGF/FGFR信号通路主要通过MAPK、PI3K-AKT以及STAT等通路介导。ETS变体转录因子(ETV)1、4和5已被证明在晶状体发育过程中受FGFR信号调控。

在皮肤成纤维细胞中,ETV1是FGF2信号调控的重要因子,可促进巨噬细胞浸润及肿瘤细胞增殖。此外,越来越多证据提示FGF13可能通过与TRPV1及Nav1.7离子通道相互作用参与瘙痒调控。然而,FGF/FGFR下游信号在瘙痒发生中的具体病理机制仍然知之甚少。

本研究首次报道真皮成纤维细胞中存在FGFR1–ETV1–CXCL1信号轴,该轴在机制上调控致痒信号的产生。通过急性切口损伤和慢性博来霉素(BLM)处理小鼠瘙痒模型,作者证明ETV1信号在成纤维细胞相关瘙痒中的关键作用。通过化学遗传学方法对真皮成纤维细胞进行激活与抑制,直接证实其在瘙痒调控中的功能。

进一步发现多聚ADP-核糖聚合酶1(PARP1)调控ETV1的核转位,从而驱动FGF2介导的成纤维细胞激活。针对FGFR1、ETV1及CXCL1的药理学抑制剂均可有效减轻成纤维细胞相关瘙痒。最后,在真皮成纤维细胞中特异性敲除ETV1的小鼠中验证其在CXCL1产生及瘙痒发生中的关键作用。

研究结果揭示了一条成纤维细胞介导瘙痒调控的新信号通路,并提示成纤维细胞功能异常与躯体感觉疾病之间存在重要病理关联。

参考消息:https://doi.org/10.1073/pnas.2536661123


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