成纖維細(xì)胞：起源、定義及在健康和疾病中的功能

成纖維細(xì)胞是參與組織穩(wěn)態(tài)和疾病的一種多樣的間充質(zhì)細(xì)胞，通過產(chǎn)生復(fù)雜的細(xì)胞外基質(zhì)并利用生物物理和生化信號來創(chuàng)造信號微環(huán)境。成纖維細(xì)胞是組織修復(fù)的“建筑師”，其異常激活導(dǎo)致纖維化，而精準(zhǔn)調(diào)控其可塑性有望實(shí)現(xiàn)無瘢痕再生醫(yī)學(xué)。

一、定義與基本特征

• 成纖維細(xì)胞（fibroblasts） 是一類異質(zhì)性的間充質(zhì)細(xì)胞，分布于所有器官，負(fù)責(zé)：

1. 合成與重塑細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）；

2. 形成干細(xì)胞微環(huán)境（niche）；

3. 在損傷時轉(zhuǎn)化為肌成纖維細(xì)胞（myofibroblasts），驅(qū)動修復(fù)或纖維化。

圖1 成纖維細(xì)胞的輸出和功能總結(jié)

二、跨器官共性

• 功能共性：

• 合成ECM（膠原、彈性蛋白、纖連蛋白等）；

• 分泌細(xì)胞因子（如TGF-β、PDGF、WNT）；

• 響應(yīng)機(jī)械力（通過YAP/TAZ、MRTF通路）；

• 參與免疫調(diào)節(jié)（與巨噬細(xì)胞、T細(xì)胞互作）。

• 標(biāo)志物：

• 泛成纖維細(xì)胞：PDGFRα?、DPT?、COL1A1?；

• 靜止態(tài)：HIC1?、Gli1?；

• 激活態(tài)（肌成纖維細(xì)胞）：αSMA?、ED-A fibronectin?。

圖2 PDGF、TGF-β和WNT信號通路在調(diào)節(jié)成纖維細(xì)胞功能中的關(guān)鍵作用

三、四大器官特異性成纖維細(xì)胞

圖3 器官特異性成纖維細(xì)胞組織和譜系關(guān)系

四、信號通路調(diào)控

• PDGF通路：維持成纖維細(xì)胞增殖與干性（如皮膚、心臟）。

• TGF-β通路：驅(qū)動肌成纖維細(xì)胞激活與纖維化（如肺、肝、皮膚）。

• WNT通路：調(diào)控細(xì)胞命運(yùn)（如毛囊乳頭細(xì)胞分化、脂肪生成抑制）。

• 機(jī)械力傳導(dǎo)：ECM硬度通過YAP/TAZ激活肌成纖維細(xì)胞。

五、可塑性與治療靶點(diǎn)

• 可逆性：肌成纖維細(xì)胞可逆轉(zhuǎn)化回靜止態(tài)或脂肪細(xì)胞（如皮膚傷口再生）。

• 治療策略：

• 抗纖維化：抑制TGF-β、整合素或YAP；

• 促再生：重編程成纖維細(xì)胞為功能性細(xì)胞（如毛囊、肝細(xì)胞、心肌細(xì)胞）。

六、未來方向

• 單細(xì)胞多組學(xué)解析器官間異質(zhì)性；

• 人源模型（類器官、異種移植）驗(yàn)證機(jī)制；

• 免疫-神經(jīng)-成纖維細(xì)胞三方互作研究。