学术动态 | 单细胞+timsTOF揭示伤口再生的动态图谱
再生是组织修复的“必杀技”，但皮肤损伤通常会产生纤维化的、无功能的疤痕。疤痕是指皮肤损伤后的纤维化，通过用非功能性结缔组织替代功能性组织来确保伤口能够尽快愈合。由于疤痕没有皮肤的毛发或腺体，因此也不具有正常的体温调节或屏障功能。尽管纤维化带来的医疗负担巨大，但目前尚无有效的治疗方法，部分原因是缺乏对再生和纤维化愈合的基本机制的了解。所以想要发展促再生疗法，需要深刻理解从损伤到纤维化或再生的分子轨迹。
纤维化和再生创伤的多模态分析
疤痕形成与再生创面修复的多模态分析
(B) 创伤愈合随时间变化的小鼠配对多模态分析实验策略。
(C) 按细胞类型（左上）、处理组（右上）、小鼠个体（左下）和POD（右下）着色的scRNA-seq细胞的多重投影。
(D) PBS和维替泊芬（YAP抑制剂）处理的伤口按时间点的细胞类型比例。
(E) Lin-（成纤维细胞，上）和Lin+（非成纤维细胞，下）细胞。
(F) 顶部，量化294个ECM参数的图像处理和分析管道示意图轮廓。底部为对照（左）和椎体芬（右）伤口随时间的t-SNE图。绿色阴影区域，UW皮肤簇；叠加箭头，ECM随时间演化。
识别修复的分子轨迹
因为成纤维细胞是瘢痕形成的主要驱动因素，研究假设YAP抑制剂通过改变成纤维细胞表型促进再生，并将scRNA-seq分析集中在成纤维细胞上。单细胞分析发现再生过程和纤维化过程并不是相互排斥的，具有促再生活性的细胞可能存在于瘢痕创面之中，但是在没有干预的情况下（例如YAP抑制剂处理），促纤维化分子的反应会覆盖再生的活性，并导致纤维化瘢痕表型。
此外，还分析了另外两种与伤口相关的细胞亚群：骨髓细胞和淋巴细胞。髓系细胞假时间分析显示，炎症基因（如Ccl6、Ccl9和Cxcl2）在早期富集，抗原呈递基因（如H2复合物）在后期富集。然而，这些基因在PBS和YAP抑制剂细胞中表达相似，表明该分析没有区分纤维化和再生愈合。淋巴样细胞假时间分析也没有区分纤维化和再生的伤口，而是分别反映了早期和晚期的NK和B/T细胞浸润。发现抑制剂处理与对照组相比，免疫细胞的组成并没有出现太大的差异。因此，疤痕表型是否产生并非是由于免疫细胞的差异，其原因可能还是主要集中在成纤维细胞之中。
成纤维细胞相互作用的CellChat分析
(A) 细胞群对间配体-受体相互作用的强度。边缘宽度与配体-受体对的数量成正比。
(B) 如(A)中，按细胞种群划分的子集。
(C) 热图显示了基于指定信号网络(ncWNT, noncanonical Wnt)的计算网络中心性度量的每个细胞群的相对重要性。
(D和E)推断出的分泌细胞输出(D)和输入(E)通信模式，显示出推断出的潜伏模式和细胞群之间的对应关系(左)和信号通路(右)。
伤口纤维化和再生轨迹标记物的研究
确定Trps1在再生中的功能意义
参考文献：
Mascharak S, Talbott HE, Januszyk M,Griffin M, Chen K, Davitt MF, Demeter J, Henn D, Bonham CA, Foster DS, MooneyN, Cheng R, Jackson PK, Wan DC, Gurtner GC, Longaker MT. Multi-omic analysisreveals divergent molecular events in scarring and regenerative wound healing.Cell Stem Cell. 2022 Feb 3;29(2):315-327.e6. doi: 10.1016/j.stem.2021.12.011.Epub 2022 Jan 24. PMID: 35077667.
