原文：Bazedoxifene Targets gp130 Signaling to Suppress Fibroblast Activation in Pathological Cutaneous Fibrosis: Insights from Spatial Transcriptomics and scRNA-seq Data.
期刊：International journal of biological sciences（影响因子 11.7） |
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病理性皮肤纤维化，以增生性瘢痕和瘢痕疙瘩为代表，是整形外科与皮肤科长期面临的棘手难题。患者不仅承受持续瘙痒、慢性疼痛的折磨，还可因挛缩导致功能障碍，生活质量严重受损。其根本驱动在于真皮层中细胞外基质（ECM）的过度沉积与成纤维细胞的异常活化。
目前临床常用手段——手术切除联合放疗、病灶内皮质类固醇注射、硅胶压力治疗等——多为经验性方案，存在疗效有限、复发率高、副作用明显等不足。究其原因，是对驱动成纤维细胞失调的细胞与信号机制认识不足，因而亟需基于机制的干预策略。
在细胞层面，病理性纤维化以成纤维细胞持续活化、ECM过度堆积为特征。活化的成纤维细胞迁移能力增强、ECM产量上升，并分化为具有收缩功能的肌成纤维细胞。虽然TGF-β1被广泛视为关键调控因子，但其在组织稳态与免疫调节中的广泛生理作用，限制了直接靶向的可行性。
近年来，糖蛋白130（gp130）作为IL-6细胞因子家族共用的信号转导受体亚基，逐渐成为纤维化研究的热点。配体结合特异性α受体链后招募gp130，形成高阶信号复合物，诱导gp130二聚化并启动胞内信号。在内脏器官纤维化中，IL-11等gp130依赖因子已被证明是TGF-β1驱动纤维化的关键介质；而OSM、LIF、CT-1等也参与调控成纤维细胞活化。相比单一细胞因子，靶向gp130有望调控更广泛的纤维炎症网络。
核心发现：巴泽昔芬在体外与体内均展现抗纤维化效力
本研究团队将目光投向了已获FDA批准的选择性雌激素受体调节剂——巴泽昔芬（Bazedoxifene）。该药临床用于绝经后骨质疏松的防治，安全性明确；2014年被鉴定为gp130抑制剂，可通过结合gp130、干扰配体诱导的受体复合物形成，阻断下游通路。然而，其在皮肤纤维化尤其是瘢痕疙瘩中的作用此前未被系统研究。
研究者首先利用公共单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据集（来源于GEO与GSA，涵盖瘢痕疙瘩、增生性瘢痕、正常瘢痕与正常皮肤共34例样本），统一流程整合分析后发现：在瘢痕疙瘩组织中，gp130信号呈异常激活状态，且疾病来源的成纤维细胞中该通路显著上调。
Figure 1 病理性瘢痕中 gp130 信号的异常激活。(A) 本研究中 scRNA-seq 数据收集与整合流程的示意图。数据集包括瘢痕疙瘩、增生性瘢痕（HTS）和正常对照（正常皮肤和正常瘢痕）。(B) 不同组织类型中成纤维细胞亚群的 UMAP 图，包括间充质、促炎、分泌-乳头层和分泌-网状层成纤维细胞。(C) 小提琴图显示 IL6、IL6R、IL11 和 IL11RA 在各成纤维细胞亚群中的表达分布。(D) 小提琴图显示 IL6、IL6R、IL11 和 IL11RA 在 HTS、瘢痕疙瘩、瘢痕和正常皮肤的间充质成纤维细胞中的表达分布。(E) 人瘢痕疙瘩组织和正常皮肤中 IL-11Rα 或 IL-6Rα（红色）、α-SMA（绿色）和 DAPI（蓝色）的免疫荧光染色。虚线框标出纤维化区域。箭头表示生成线扫描荧光强度分布以评估空间分布的方向。虚线显示表皮-真皮屏障。比例尺：100 μm。(F) 瘢痕疙瘩（n = 14）和正常皮肤（n = 10）真皮区域中 IL-11Rα 荧光强度的定量分析。(G) 瘢痕疙瘩（n = 14）和正常皮肤（n = 10）真皮区域中 IL-6Rα 荧光强度的定量分析。(H) 线扫描荧光强度分布图，显示瘢痕疙瘩组织代表性区域内 IL-11Rα（红色）相对于 α-SMA（绿色）沿表皮-真皮轴的空间分布。(I) 线扫描荧光强度分布图，显示瘢痕疙瘩组织代表性区域内 IL-6Rα（红色）相对于 α-SMA（绿色）沿表皮-真皮轴的空间分布。(J) NDFs 和 KDFs 中 IL-11Rα、IL-6Rα 和 gp130（绿色）的代表性免疫荧光染色。比例尺：100 μm。(K) NDFs 和 KDFs 中 IL-11Rα、IL-6Rα 和 gp130（绿色）相对荧光强度的定量分析（n = 3）。(L) NDFs 和 KDFs 培养上清液中 IL-6 和 IL-11 水平的 ELISA 分析（n = 3）。数据以均值 ± 标准差表示。统计学显著性采用双尾 Student t 检验确定。*P < 0.05，**P < 0.01，***P < 0.001。HTS，增生性瘢痕；FB，成纤维细胞；NDF，正常真皮成纤维细胞；KDF，瘢痕疙瘩来源成纤维细胞。
体外实验中，团队从上海第九人民医院手术患者获取瘢痕疙瘩与正常皮肤组织，分离培养原代真皮成纤维细胞。用巴泽昔芬处理疾病来源的成纤维细胞后，细胞迁移、肌成纤维细胞分化及ECM产生均被显著抑制，且对细胞活力无明显毒性。
Figure 2 巴泽多昔芬抑制瘢痕疙瘩来源成纤维细胞的迁移、肌成纤维细胞分化和细胞外基质产生。(A) 实验设计示意图。从患者获取的瘢痕疙瘩组织和正常皮肤组织中分离原代成纤维细胞，并用巴泽多昔芬处理以进行功能测定。(B) 使用 CCK-8 法评估经浓度递增的巴泽多昔芬处理 48 小时的 NDFs 和 KDFs 的细胞活力。阴影区域表示细胞活力保持在 90% 以上的浓度。(C) 划痕愈合实验的代表性图像，显示经巴泽多昔芬（0、2.5 和 5 μM）处理后 KDF 在 0 小时、24 小时和 48 小时的迁移情况。白线表示划痕边界。(D) 划痕实验中伤口闭合面积的定量分析。(E) 经巴泽多昔芬（0、2.5 和 5 μM）处理 24 小时和 48 小时后成纤维细胞 Transwell 迁移实验的代表性图像。比例尺：500 μm。(F) Transwell 迁移实验中每视野迁移细胞数的定量分析。(G) 巴泽多昔芬处理后 ACTA2、COL1A1、COL3A1 和 FN1 的相对 mRNA 表达水平，通过 qRT-PCR 测定。(H) 经巴泽多昔芬处理的 KDFs 中 FN1、COL3A1、COL1A1 和 α-SMA 蛋白表达相对于 GAPDH 的 Western blot 分析。(I) 归一化至 GAPDH 的相对蛋白水平的密度定量分析。(J) 经巴泽多昔芬处理的 KDFs 中 α-SMA、COL1A1、COL3A1 和 FN1（绿色）的代表性免疫荧光染色。(K) α-SMA、COL1A1、COL3A1 和 FN1 相对荧光强度的定量分析。数据以均值 ± 标准差表示（n = 3）。统计学显著性采用单因素方差分析（one-way ANOVA）及多重比较检验确定。*P < 0.05，**P < 0.01，***P < 0.001。NDF，正常真皮成纤维细胞；KDF，瘢痕疙瘩来源成纤维细胞。
进一步以IL-11与IL-6作为gp130信号轴的代表配体进行刺激实验，结果显示巴泽昔芬能够削弱这两种细胞因子诱导的成纤维细胞迁移、分化与ECM合成，说明其可阻断gp130上游配体驱动的纤维化程序。
Figure 3 巴泽多昔芬减轻 IL-11/IL-6 诱导的成纤维细胞迁移、肌成纤维细胞分化和细胞外基质产生。(A-D) 在 IL-11 或 IL-6 刺激下，经巴泽多昔芬（0、2.5 和 5 μM）处理的 NDFs 中纤维化基因 ACTA2 (A)、COL1A1 (B)、COL3A1 (C) 和 FN1 (D) 的相对 mRNA 表达水平，通过 qRT-PCR 测定。(E) 在 IL-11 或 IL-6 刺激下，经巴泽多昔芬（低，2.5 μM；高，5 μM）处理的 NDFs 中 FN1、COL3A1、COL1A1 和 α-SMA 蛋白表达相对于 GAPDH 的 Western blot 分析。(F, G) 在 IL-11 刺激 (F) 或 IL-6 刺激 (G) 下，归一化至 GAPDH 的相对蛋白水平的密度定量分析。(H) 划痕愈合实验的代表性图像，显示在 IL-11 或 IL-6 刺激下，有或无巴泽多昔芬（5 μM）处理时 NDF 在 0 小时、12 小时和 24 小时的迁移情况。白线表示划痕边界。(I) 划痕愈合实验中迁移面积的定量分析。(J) Transwell 迁移实验的代表性图像，显示在 IL-11 或 IL-6 刺激下，有或无巴泽多昔芬（5 μM）处理时 NDF 在 48 小时的迁移情况。(K) Transwell 迁移实验中迁移细胞数的定量分析。数据以均值 ± 标准差表示（n = 3）。统计学显著性采用单因素方差分析（one-way ANOVA）及多重比较检验确定。*P < 0.05，**P < 0.01，***P < 0.001。NDF，正常真皮成纤维细胞；Baz，巴泽多昔芬。
为确认gp130是巴泽昔芬作用的主要介质，研究者通过siRNA敲低IL6ST（编码gp130的基因）。在gp130被沉默后，巴泽昔芬的额外抗纤维化效应大幅减弱，从遗传层面支持了gp130作为其核心靶点。
Figure 4 IL6ST 的基因沉默支持 gp130 是巴泽多昔芬抗纤维化作用的主要介质。(A) 转染两种独立的 IL6ST siRNA 后 KDFs 中 IL6ST mRNA 的相对表达，通过 qRT-PCR 测定。(B) KDFs 中 IL6ST 敲低后 gp130 表达的 Western blot 分析。(C) 归一化至 GAPDH 的 gp130 蛋白水平的密度定量分析。选择 siIL6ST-1 用于后续实验。(D) 在 IL6ST 敲低且有或无巴泽多昔芬处理的情况下，KDFs 中 ACTA2、COL1A1、COL3A1 和 FN1 的相对 mRNA 表达，通过 qRT-PCR 测定。(E) 在 KDFs 中 IL6ST 敲低且有或无巴泽多昔芬处理的情况下，FN1、COL3A1、COL1A1 和 α-SMA 蛋白表达的 Western blot 分析。(F) 归一化至 GAPDH 的相对蛋白水平的密度定量分析。(G-J) 在 IL-11 刺激的 NDFs 中，IL6ST 敲低且有或无巴泽多昔芬处理的情况下，ACTA2、COL1A1、COL3A1 和 FN1 的相对 mRNA 表达水平，通过 qRT-PCR 测定。(K) 在 IL-11 刺激的 NDFs 中，IL6ST 敲低且有或无巴泽多昔芬处理的情况下，FN1、COL3A1、COL1A1 和 α-SMA 蛋白表达的 Western blot 分析。(L-O) 归一化至 GAPDH 的相对蛋白水平的密度定量分析。数据以均值 ± 标准差表示（n = 3）。统计学显著性采用单因素方差分析（one-way ANOVA）及多重比较检验确定。*P < 0.05，**P < 0.01，***P < 0.001；ns，无显著性。
在动物模型中，研究采用博来霉素诱导的小鼠皮肤纤维化模型：小鼠背部皮内注射博来霉素30天建立纤维化，同时隔日给予巴泽昔芬（5 mg/kg）或DMSO对照。结果显示，巴泽昔芬显著改善真皮纤维化与ECM沉积，真皮厚度与胶原含量下降。
Figure 5 巴泽多昔芬在体内减轻真皮纤维化。(A) 博来霉素诱导的皮肤纤维化模型及巴泽多昔芬治疗方案的研究设计（每组 n = 6 只生物学独立小鼠）。(B) 注射后第 60 天（PID60）Sham、Bleo+DMSO 和 Bleo+Baz 组皮肤组织的 HE 和 Masson 三色染色代表性图像。比例尺：100 μm。右侧显示真皮厚度和相对胶原含量的定量分析。每组收集六只小鼠的样本，数据以均值 ± 标准差表示。统计学显著性采用单因素方差分析（one-way ANOVA）及多重比较检验确定。*P < 0.05，**P < 0.01，***P < 0.001。(C) 指定组皮肤组织中偏振光下天狼星红染色（上）、胶原取向分析（中）和 FN1 免疫荧光染色（下）的代表性图像。胶原取向分析使用 OrientationJ 软件对天狼星红染色图像进行。比例尺：100 μm。(D) 相对 COL1/COL3 比值（左）和相对 FN1 密度（右）的定量分析。每组收集六只小鼠的样本，数据以均值 ± 标准差表示。统计学显著性采用单因素方差分析（one-way ANOVA）及多重比较检验确定。*P < 0.05，**P < 0.01，***P < 0.001。(E) 通过 OrientationJ 软件对胶原纤维取向分布进行定量分析。显示了两个独立视野的代表性取向分布曲线。Bleo+DMSO 组在取向分布上表现出明显的峰值，表明沿主导方向的胶原排列增加。其他代表性视野见附图 S6A。(F) 患者来源瘢痕疙瘩异种移植模型及巴泽多昔芬治疗方案的研究设计（每组 n = 8 只生物学独立小鼠）。(G) 术后第 33 天（POD33）经 DMSO 或巴泽多昔芬处理后切除的瘢痕疙瘩异种移植物的肉眼观。右侧显示瘢痕疙瘩缩小率的定量分析。数据以均值 ± 标准差表示（n = 8 对异种移植物）。统计学显著性采用配对双尾 Student t 检验确定。*P < 0.05，**P < 0.01，***P < 0.001。(H) 异种移植组织中 Masson 三色染色（左）、偏振光下天狼星红染色（中上）和胶原取向分析（中下）的代表性图像。右侧显示相对胶原含量和相对 COL1/COL3 比值的定量分析。数据以均值 ± 标准差表示（n = 8 对异种移植物）。统计学显著性采用配对双尾 Student t 检验确定。*P < 0.05，**P < 0.01，***P < 0.001。(I) 使用 OrientationJ 软件对异种移植组织中胶原纤维取向分布进行定量分析。显示了两个独立视野的代表性取向分布曲线。DMSO 组在取向分布上表现出明显的峰值，表明胶原排列增加，而巴泽多昔芬处理减弱了这一现象。其他代表性视野见附图 S6B。(J) 异种移植组织中代表性的 FN1 免疫荧光染色及相对 FN1 密度的定量分析。数据以均值 ± 标准差表示（n = 8 对异种移植物）。统计学显著性采用配对双尾 Student t 检验确定。*P < 0.05，**P < 0.01，***P < 0.001。Bleo，博来霉素；Baz，巴泽多昔芬。
更具转化意义的是患者来源的瘢痕疙瘩异种移植模型：将同一患者的新鲜瘢痕疙瘩组织成对植入BALB/c裸鼠背部两侧，一侧给DMSO、另一侧给巴泽昔芬，每鼠自身作内对照。至术后33天，巴泽昔芬侧移植物重量与纤维化程度明显减轻。
方法亮点：空间转录组与单细胞、 bulk RNA-seq 多维整合
本研究的另一大特色是多组学技术的交叉运用。除前述scRNA-seq整合分析外，团队在博来霉素模型皮肤组织上应用了DBiT-seq空间转录组平台。该技术通过微流控条形码策略对捕获转录本进行空间编码，再经CeleScope流程处理、Seurat聚类注释，最终在组织原位绘制细胞类型图谱。
空间转录组分析揭示：在纤维化区域内部，巴泽昔芬治疗组的肌成纤维细胞分化评分降低，为“抑制成纤维细胞活化”提供了组织水平的直接证据，而非仅依赖体外培养结果。
Figure 6 巴泽多昔芬在体内抑制肌成纤维细胞分化。(A) 空间转录组分析流程示意图。皮肤组织取自博来霉素诱导的纤维化模型。(B) 无监督聚类显示组织内 6 种细胞类型。(C) 用于空间聚类细胞类型注释的代表性标志基因表达的点图。(D) 空间聚类的细胞类型注释，鉴定出成纤维细胞、角质形成细胞、毛囊细胞、骨骼肌细胞、施万细胞、神经束和其他细胞类型。(E) 肌成纤维细胞分化评分在组织切片中的空间分布。(F) DMSO 组与 Baz 组之间肌成纤维细胞分化评分的定量比较。数据以均值 ± 标准差表示。统计学显著性采用双尾 Student t 检验确定。(G) 博来霉素诱导的纤维化模型（上）和患者来源瘢痕疙瘩异种移植模型（左下）皮肤组织真皮区域中 α-SMA（红色）和 DAPI（蓝色）的代表性免疫荧光染色。比例尺：100 μm。右下显示相对 α-SMA 阳性信号的定量分析。小提琴图（左）代表博来霉素诱导的纤维化模型，配对比较（右）代表瘢痕疙瘩异种移植模型。数据以均值 ± 标准差表示。统计学显著性：博来霉素诱导的纤维化模型采用双尾 Student t 检验，瘢痕疙瘩异种移植模型采用配对 Student t 检验。*P < 0.05，**P < 0.01，***P < 0.001；ns，无显著性。Baz，巴泽多昔芬；Bleo，博来霉素。
在转录组机制层面，研究者对巴泽昔芬处理24小时的瘢痕疙瘩来源成纤维细胞进行RNA测序（n=3），经fastp质控、HISAT2比对、featureCounts计数与edgeR差异分析，筛选出显著差异表达基因。GO/KEGG富集与GSEA分析显示，多条纤维化相关通路被抑制，包括PI3K-AKT-mTOR、JAK-STAT与MAPK通路，其中PI3K-AKT-mTOR通路抑制最为突出。
Figure 7 转录组分析揭示巴泽多昔芬抑制成纤维细胞活化相关信号。(A) RNA 测序流程示意图。瘢痕疙瘩来源成纤维细胞经巴泽多昔芬（5 μM）或溶剂对照处理，随后提取总 RNA 并进行 bulk RNA 测序以研究转录变化。转录组分析确定了与细胞外基质产生、肌成纤维细胞分化和细胞迁移相关的通路变化。(B) 火山图显示巴泽多昔芬处理的瘢痕疙瘩成纤维细胞与溶剂对照相比的差异表达基因（DEGs）。标记了与纤维化重塑相关的代表性基因。DEGs 根据预设截断标准（|log2FC| ≥ 1，p < 0.05）鉴定。(C) 巴泽多昔芬处理后 DEGs 中富集的经典信号通路的 Ingenuity 通路分析（IPA）。(D) 巴泽多昔芬处理后下调的生物学过程的基因本体（GO）富集分析。(E, G, I) 基因集富集分析（GSEA）显示，与对照组相比，巴泽多昔芬处理的成纤维细胞中与细胞外基质产生（E）、肌成纤维细胞分化（G）和细胞迁移（I）相关的基因集受到抑制。热图显示每个基因集内代表性基因的表达模式。(F, H, J) 使用 Integrative Genomics Viewer（IGV）可视化的 RNA-seq 覆盖轨迹，显示参与细胞外基质产生（COL1A1）、肌成纤维细胞分化（ACTA2）和细胞迁移（NEDD9）的代表性基因转录信号降低。数据来自每组三个生物学独立样本。DEG，差异表达基因。
结合IPA通路分析与后续验证，研究将巴泽昔芬的作用轴心收敛于“gp130–PI3K-AKT-mTOR”下游级联：药物结合gp130后，阻断IL-6家族配体诱导的受体复合与二聚化，进而压制PI3K-AKT-mTOR等促纤维化信号，最终减少肌成纤维细胞分化与ECM产出。
Figure 8 巴泽多昔芬抑制 gp130 轴下游的 PI3K-AKT-mTOR 通路。(A) 巴泽多昔芬处理的瘢痕疙瘩成纤维细胞与溶剂对照相比 DEGs 的 KEGG 通路富集分析。PI3K/AKT 信号通路位列显著富集通路之首。(B) 基因集富集分析（GSEA）显示巴泽多昔芬处理后 PI3K/AKT 信号通路受到抑制。(C) 经巴泽多昔芬（0、2.5 和 5 μM）处理的成纤维细胞中 p-mTOR、mTOR、p-PIK3CA、PIK3CA、p-AKT 和 AKT 蛋白表达相对于 GAPDH 的 Western blot 分析。(D) 归一化至相应总蛋白的 mTOR、PIK3CA 和 AKT 相对磷酸化水平的密度定量分析（n = 3）。(E) 博来霉素诱导的皮肤纤维化模型皮肤组织中 p-mTOR（绿色）、α-SMA（红色）和 DAPI（蓝色）的代表性免疫荧光染色。虚线框表示右侧高倍放大显示的区域。比例尺：100 μm。(F) 相对 p-mTOR 荧光强度的定量分析（n = 6，左）和线扫描荧光强度分布（右），显示 p-mTOR（绿色）相对于 α-SMA（红色）的空间分布。(G) 示意图说明巴泽多昔芬抑制 gp130 介导的皮肤纤维化中成纤维细胞活化信号，该结论经体外和体内模型验证。数据以均值 ± 标准差表示。统计学显著性采用单因素方差分析（one-way ANOVA）及多重比较检验确定。*P < 0.05，**P < 0.01，***P < 0.001。DEG，差异表达基因。Bleo，博来霉素；Baz，巴泽多昔芬。
应用意义：老药新用，迈向机制导向的瘢痕治疗
该研究的临床价值在于“药物重定位（drug repurposing）”。巴泽昔芬已是临床在用的口服SERM，具备成熟的安全性数据与药代特征；若其抗皮肤纤维化效力在后续临床试验中得以验证，将大幅缩短从实验室到病床的转化周期。
与既往生物制剂（如可溶性gp130Fc融合蛋白仅中和IL-6/sIL-6R复合物）或小分子SC-144（多处于临床前、特异性有限）相比，巴泽昔芬直接作用于膜结合gp130、广谱抑制gp130介导的信号网络，且已完成临床审批，具有明显的转化优势。
当然，作者也指出：本研究虽通过细胞实验、小鼠模型、异种移植与多组学分析系统论证了巴泽昔芬的抗纤维化潜力，但从动物模型到人类患者仍需严谨的临床试验验证；局部给药剂量、疗程与长期安全性也有待进一步优化。
总体而言，这项工作不仅明确了gp130信号在病理性皮肤纤维化中的异常激活，也借助空间转录组与单细胞数据，为“巴泽昔芬重定位治疗增生性瘢痕与瘢痕疙瘩”提供了从分子、细胞到组织层面的完整证据链，为长期缺乏机制性疗法的皮肤纤维化领域带来了新的希望。
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