单细胞转录组分析确定YY1是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（HTS）以细胞外基质过度沉积和瘢痕重塑受损为特征。成纤维细胞是HTS发病的核心，然而由于对成纤维细胞异质性和转录调控的理解不完整，临床策略仍然有限。本研究旨在确定关键的成纤维细胞亚群及其调控转录因子，以解决这一转化差距。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、伪时间、转录因子预测和细胞-细胞通讯分析鉴定成纤维细胞亚群和转录调控因子。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阴阳1（YY1），随后进行批量RNA测序、蛋白质印迹、CUT&Tag和免疫荧光分析。结果：临床HTS标本表现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疾病特异性的细胞组成变化，包括显著的周细胞扩增和成纤维细胞丰度降低。值得注意的是，成纤维细胞亚群Fib_5（ADAM12+ COMP+ POSTNhi）在HTS中尽管成纤维细胞总体下降，但仍增加，并表现出上调的纤维化基因表达。使用包含21个样本的公开数据集的交叉验证表明，Fib_5样亚群在纤维化疾病中保守。伪时间分析将Fib_5置于HTS主导的分支，状态6；基于分支依赖性差异表达基因的转录因子预测确定YY1是唯一在状态6中也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逆转了纤维化基因表达谱，通过Scissor确定Fib_5是主要响应者。CUT&Tag分析在表观基因组水平验证了这些发现。细胞-细胞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轴作为HTS发病机制的中心枢纽，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。