皮肤是人体最大的器官，也是抵御外界病原体入侵的第一道屏障，其结构完整性的维持依赖于不同细胞类群之间的精密调控。长期以来，领域内已经明确成纤维细胞和巨噬细胞是皮肤真皮微环境的核心细胞类群：成纤维细胞负责合成胞外基质维持皮肤结构，同时分泌细胞因子调控微环境稳态；巨噬细胞则负责清除损伤细胞和病原体，参与炎症应答和组织修复。但两者之间如何协同维持动态平衡，平衡紊乱如何导致皮肤炎症和损伤，始终缺乏系统性的机制研究。

2026年2月27日，美国旧金山基因泰克（Genentech）公司Shannon J. Turley领衔的国际科研团队在《自然·免疫学》（Nature Immunology）发表题为“Reciprocal regulation of fibroblast-macrophage equilibrium governs skin integrity”的重磅研究，首次阐明了成纤维细胞和巨噬细胞之间存在双向互惠调控通路，共同维持两者的动态平衡，平衡紊乱会直接破坏皮肤完整性，引发慢性皮肤炎症，为慢性皮肤病的治疗提供了全新的靶点。

实验过程

研究团队首先对小鼠稳态真皮组织进行单细胞RNA测序（scRNA-seq）和空间转录组测序， Rosa26LSL。YFP小鼠（iDpt； R26YFP）。在Dpt的3′端插入CreERT2构建体会阻止iDpt中的YFP报告基因scRNA-seq的直接检测； 使用定制基因组比对，R26YFP小鼠用作Dpt表达的代理。发现Yfp在所有成纤维细胞群中都有表达（图1a，底部和扩展数据图1a）。

Pi16+成纤维细胞的两个簇显示Col15a1的不同丰度和Gpx3的共表达，Gpx3是成纤维细胞在空间上定位于皮肤皮下或外膜区域的标志物。建立了一个遗传小鼠模型来耗竭Dpt+成纤维细胞，这代表了皮肤中大多数成纤维细胞（图1a-c）。iDpt； R26YFP小鼠与另一R26等位基因上携带白喉毒素受体（DTR）盒的小鼠饲养，以产生iDpt； R26YFP/DTR小鼠（图1c）。

在PBS条件下观察到成纤维细胞相关基因和通路的富集，包括Pi16、Col1a1和Fn1，以及与ECM相关基因本体相关的通路（图2a）Csf1是这些髓系相关通路的核心特征（图2a），在DT处理的样本中，观察到Csf1的标准化假体表达减少（图2b）。评估了Csf1在皮肤不同细胞类型中的表达，并确定成纤维细胞是这种生长因子的主要细胞来源（图2c），这与之前的发现一致。鉴于皮肤中的成纤维细胞不表达Csf1r（图2c），这些数据表明，成纤维细胞可能以旁分泌方式提供促生存和营养因子，如Csf1，以支持皮肤驻留巨噬细胞。

CD64+和CD11c+群体中巨噬细胞邻域的丰度显著降低（图2j和扩展数据图1g）。根据一些巨噬细胞状态可能受成纤维细胞衍生的CSF1调节的概念，观察到富含Csf1r的巨噬细胞邻域减少（图2j，底部）。通路分析显示，Spp1+炎症簇富含与凋亡细胞清除相关的基因（扩展数据图1d）。Dpt+成纤维细胞耗竭不影响朗格罕斯细胞或皮肤树突状细胞稳态（扩展数据图1h）。值得注意的是，DT给药不会改变DTR小鼠的皮肤巨噬细胞或成纤维细胞（扩展数据图1i-k）。

使用CellChat24对稳态对照Dpt+皮肤成纤维细胞与CD64+和CD11c+皮肤巨噬细胞之间的配体-受体通讯进行了预测（图3a和补充表1）。该分析揭示了总共57种显著的相互作用，其中50种是针对巨噬细胞受体的成纤维细胞配体（补充表1）。Csf1-Csf1r是Dpt+成纤维细胞和两个巨噬细胞群之间最显著的预测之一。值得注意的是，这种相互作用对CD64+亚群显示出更大的强度（图3a），这表明Csf1受体的表达升高（图3b）。

使用ELISA证实Dpt+成纤维细胞分泌CSF1（扩展数据图3j）。通过流式细胞术在总CD45+细胞中测量，添加CSF1或CSF1R阻断抗体导致F4/80+巨噬细胞显著减少（扩展数据图3k，l）。从iDpt分离的成纤维细胞； R26YFP； 直接与GFP标记的骨髓来源巨噬细胞共培养的Csf1fl/fl小鼠导致GFP计数减少（扩展数据图4h，i），表明成纤维细胞来源的Csf1对巨噬细胞的维持至关重要。

研究预测Dpt+成纤维细胞中Csf1的缺失会破坏巨噬细胞的稳态并影响成纤维细胞室。2天后，流式细胞术观察到PDPN+CD31-和YFP+成纤维细胞的丰度没有显著差异 他莫昔芬治疗数周（图3f和扩展数据图5a）。

在成纤维细胞室中，我们观察到与Pi16-外膜1簇相关的细胞邻域意外增加（图3i，j和扩展数据图5j，k）。伪体分析显示Csf1下调，验证了其损失（图3k）。差异表达基因（DEGs）跨越细胞周期调控（Myc、Emb、Id3、Klf10、Klf11、Zeb1）、ECM调控（Col4a3、Col14a1、Thbs1、Lox）和免疫信号传导（Cxcl10、Cxcl9、Cxcl1、Il6）（图3k和补充表3）。此外，还发现成纤维细胞中AxI的下调（图3k），这可能与Csf1信号传导的丧失密切相关，因为两者都是Hippo-YAP通路的直接转录靶标。

体RNA测序揭示了不同的全局基因表达，其中与两种巨噬细胞特征相关的基因在iDpt中显著下调； R26YFP； Csf1fl/fl小鼠（图4d-f）。组织病理学分析证实，真皮增厚和外膜扩张的程度相似（扩展数据图6b-g）。大量RNA测序显示Has1、Has2、胶原相关基因和成纤维细胞相关Pi16和Dpt基因上调，反映了急性模型的观察结果（图4f和补充表4）

总体而言，Dpt+成纤维细胞中慢性Csf1缺失导致巨噬细胞群和iDpt表型的丧失； R26YFP/DTR型号。此外，观察到4小时后皮肤成纤维细胞的数量增加 Csf1缺失数周，归因于细胞周期和Hippo-YAP信号传导的早期变化（图3k），这是由于感知巨噬细胞存在减少的微环境造成的。

研究使用了2 iDpt中的他莫昔芬治疗方案； R26YFP； Csf1fl/fl小鼠检测CD64+巨噬细胞的作用。ScRNA-seq数据表明，在伤口愈合后期，CD64+（CD206hi）巨噬细胞的出现和丰度增加（扩展数据图7a，b）。大量RNA测序显示iDpt中这种晚期伤口愈合基因特征显著减少； R26YFP； Csf1fl/fl小鼠与对照组的比较（扩展数据图7c–e），表明CD64+巨噬细胞是伤口愈合中后期的关键介质。

单细胞分析揭示了未受伤和受伤皮肤之间基质和免疫细胞组成的变化（图6b，c）。在未受伤的皮肤中，观察到成纤维细胞丰度的变化。白天 4,髓系细胞的变化最为明显。白天 7,成纤维细胞、内皮细胞和周细胞的改变变得明显，与愈合的后期相吻合（图6d）。

在R26YFP/DTR小鼠模型中，成纤维细胞被确定为未受伤皮肤中跨细胞类型Csf1最丰富的来源（图6e、f和扩展数据图9a）。在受伤的皮肤中，浸润的中性粒细胞成为Csf1的主要来源（图6f和扩展数据图9b）。

为了验证表达CSF1的成纤维细胞的存在，在人类皮肤组织切片中进行了RNA原位杂交（扩展数据图10b和补充表6）。PDGFRa被用作泛成纤维细胞标记物10,37，并与CSF1共染色。在对照和SSc样本中观察到PDGFRa和CSF1转录物的共定位（扩展数据图10b，箭头），与单细胞数据集中的观察结果一致。

研究结果表明，成纤维细胞-巨噬细胞在体内的相互作用不仅限于传统的旁分泌信号。具体来说，我们发现了一个双向调节回路，其中成纤维细胞衍生的CSF1对巨噬细胞的生存和功能至关重要，而巨噬细胞则相互调节成纤维细胞基因表达、细胞周期调节、代谢、免疫程序和群体大小。

这项实验证明，成纤维细胞衍生的Csf1对于维持组织修复巨噬细胞至关重要，而巨噬细胞对于小鼠的有效伤口愈合至关重要。在人类SSc中，成纤维细胞衍生的CSF1升高和巨噬细胞丰度增加与疾病严重程度相关，这表明CSF1-CSF1R信号轴在病理学中起作用。

完整的调控通路：

静息状态下，真皮成纤维细胞分泌CSF1 → 维持巨噬细胞存活和稳态 → 巨噬细胞分泌BMP4 → 反向抑制成纤维细胞过度活化 → 两类细胞保持动态平衡 → 共同维持皮肤结构完整和免疫稳态； 当成纤维细胞数量/功能下降 → CSF1分泌减少 → 巨噬细胞凋亡减少 → BMP4分泌下降 → 成纤维细胞异常活化 → 促炎因子分泌增加、胞外基质降解 → 皮肤炎症、结构完整性破坏； 反之，如果巨噬细胞功能异常活化 → BMP4分泌过多 → 成纤维细胞过度抑制 → 胞外基质合成不足 → 同样会破坏皮肤结构

结     语

参考文献

1：Reciprocal regulation of fibroblast-macrophage equilibrium governs skin integrity

免责声明：本文旨在科普相关知识，不作为医疗指导意见

编辑｜Zhang.ZG

审核｜Geng.ZG