成纖維細胞：起源、定義及在健康和疾病中的功能

成纖維細胞是參與組織穩態和疾病的一種多樣的間充質細胞，通過產生復雜的細胞外基質并利用生物物理和生化信號來創造信號微環境。成纖維細胞是組織修復的“建筑師"，其異常激活導致纖維化，而精準調控其可塑性有望實現無瘢痕再生醫學。

一、定義與基本特征

• 成纖維細胞（fibroblasts） 是一類異質性的間充質細胞，分布于所有器官，負責：

1. 合成與重塑細胞外基質（ECM）；

2. 形成干細胞微環境（niche）；

3. 在損傷時轉化為肌成纖維細胞（myofibroblasts），驅動修復或纖維化。

圖1 成纖維細胞的輸出和功能總結

二、跨器官共性

• 功能共性：

• 合成ECM（膠原、彈性蛋白、纖連蛋白等）；

• 分泌細胞因子（如TGF-β、PDGF、WNT）；

• 響應機械力（通過YAP/TAZ、MRTF通路）；

• 參與免疫調節（與巨噬細胞、T細胞互作）。

• 標志物：

• 泛成纖維細胞：PDGFRα?、DPT?、COL1A1?；

• 靜止態：HIC1?、Gli1?；

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

圖2 PDGF、TGF-β和WNT信號通路在調節成纖維細胞功能中的關鍵作用

三、四大器官特異性成纖維細胞

圖3 器官特異性成纖維細胞組織和譜系關系

四、信號通路調控

• PDGF通路：維持成纖維細胞增殖與干性（如皮膚、心臟）。

• TGF-β通路：驅動肌成纖維細胞激活與纖維化（如肺、肝、皮膚）。

• WNT通路：調控細胞命運（如毛囊乳頭細胞分化、脂肪生成抑制）。

• 機械力傳導：ECM硬度通過YAP/TAZ激活肌成纖維細胞。

五、可塑性與治療靶點

• 可逆性：肌成纖維細胞可逆轉化回靜止態或脂肪細胞（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：重編程成纖維細胞為功能性細胞（如毛囊、肝細胞、心肌細胞）。

六、未來方向

• 單細胞多組學解析器官間異質性；

• 人源模型（類器官、異種移植）驗證機制；

• 免疫-神經-成纖維細胞三方互作研究。