单细胞转录组分析鉴定YY1为增生性瘢痕形成中成纤维细胞可塑性的关键调节因子

背景：增生性瘢痕（HTSs）的特征是细胞外基质过度沉积和瘢痕重塑受损。成纤维细胞是HTS发病机制的核心，但临床策略仍因对成纤维细胞异质性和转录调控的不完全理解而受限。本研究旨在鉴定关键的成纤维细胞亚群及其调节性转录因子，以弥合这一转化鸿沟。方法：对新鲜切除的人HTS和正常皮肤（NS）组织的真皮细胞进行单细胞RNA测序。使用Seurat、伪时序分析、转录因子预测和细胞间通讯分析来鉴定成纤维细胞亚群和转录调节因子。功能验证涉及在源自增生性瘢痕患者的成纤维细胞中慢病毒过表达Yin Yang 1（YY1），随后进行批量RNA测序、蛋白质印迹、CUT&Tag和免疫荧光检测。结果：临床HTS标本显示出特征性的胶原蛋白过度产生和血管增生。对43,303个细胞的单细胞分析揭示了细胞组成的疾病特异性变化，包括明显的周细胞扩张和成纤维细胞丰度降低。值得注意的是，尽管HTS中成纤维细胞总体减少，但成纤维细胞亚群Fib_5（ADAM12+ COMP+ POSTNhi）增加，并表现出纤维化基因表达上调。使用包含21个样本的公共数据集组合进行的交叉验证表明，Fib_5样亚群在多种纤维化条件下是保守的。伪时序分析将Fib_5置于HTS主导的分支State 6内；基于分支依赖性差异表达基因的转录因子预测，将YY1鉴定为唯一一个也在State 6中差异表达的预测转录因子。功能验证表明，在源自HTS患者的成纤维细胞中过表达YY1可逆转纤维化基因表达谱，Scissor分析将Fib_5确定为主要响应者。CUT&Tag分析在表观基因组水平验证了这些发现。细胞间通讯分析进一步揭示了HTS中成纤维细胞-周细胞信号在多个纤维化相关通路中的显著重编程。结论：这项工作确立了Fib_5-YY1轴是HTS发病机制中的中心枢纽，YY1介导的成纤维细胞可塑性是皮肤纤维化的关键转录机制。