科普丨成纤维细胞:起源、定义及在健康和疾病中的功能
成纤维细胞(fibroblast)是结缔组织中最主要的细胞类型之一,同时也是一类参与组织稳态与疾病进程的多样性间充质细胞。它的核心功能在于合成和重构细胞外基质(ECM)及胶原蛋白,并能通过生物物理和生化信号构建信号微环境;这一特性使其在组织发育、稳态维持、损伤修复、炎症反应及疾病发展中扮演关键角色——既是组织修复的“建筑师”,其异常激活又会导致纤维化。此外,精准调控成纤维细胞的可塑性,被视为实现无瘢痕再生医学的重要方向。

▲示意图 | 来源网络
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起源与分布
成纤维细胞来源于间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs),属于间充质细胞系。普遍存在于各种结缔组织中,如皮肤真皮层、肺组织、肝脏、肾脏、心脏、肌腱和关节囊膜等。在不同组织中,成纤维细胞具有一定的异质性(heterogeneity),表现为不同的表型和功能。

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形态特征
成纤维细胞为梭形、星形或不规则多突形,细胞核椭圆,染色质散在,常偏向一侧。细胞质丰富,含有大量粗面内质网(RER)和高尔基体,以满足大量蛋白合成的需要。未活化的成纤维细胞通常静止,形态较扁平;活化的成纤维细胞体积增大,代谢旺盛。

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生物学功能
①合成细胞外基质(ECM)
分泌胶原蛋白(Collagen):主要是I型和III型胶原。分泌弹性蛋白、纤维连接蛋白(fibronectin)、层粘连蛋白(laminin)等结构蛋白。分泌基质金属蛋白酶(MMPs)及其抑制因子(TIMPs),调控基质降解与重塑。
②组织修复与伤口愈合
受损组织中,成纤维细胞被炎症因子激活后迁移到伤口部位,分泌胶原和ECM,形成肉芽组织。与血管内皮细胞协作促进新血管生成(angiogenesis)。在愈合后期,部分成纤维细胞转化为肌成纤维细胞(myofibroblast),参与收缩伤口。
③免疫调节功能
成纤维细胞可通过分泌趋化因子(如CCL2,CXCL8)吸引免疫细胞。表达细胞因子(如IL-6,TGF-β,TNF-α)参与局部炎症反应。与免疫细胞(如T细胞、巨噬细胞)相互作用,调节其活化与功能,形成所谓的成纤维细胞-免疫细胞轴(fibroblast-immuneaxis)。

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皮肤抗衰与美容相关作用
成纤维细胞的活性是皮肤抗衰的关键:随着年龄增长,皮肤成纤维细胞活性下降,合成胶原、弹性纤维的能力减弱,会导致皮肤皱纹增多、弹性减退、水分流失加剧;而功能正常的成纤维细胞能通过以下方式发挥抗衰作用:

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持续合成胶原蛋白、弹性纤维,维持皮肤 “支撑框架” 与弹性,延缓松弛老化;改善组织细胞衰老和退化状态,激活皮肤细胞代谢,减少老化细胞堆积;促进局部胶原蛋白再生,修复因老化受损的皮肤基质结构,淡化已有皱纹,恢复皮肤饱满度,因此在抗衰、美容领域成为重要研究靶点。

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基于上述功能,成纤维细胞在医学领域(尤其是皮肤相关领域)得到广泛研究与应用:
在组织工程中,可通过体外培养皮肤成纤维细胞,构建人工皮肤组织,用于修复大面积皮肤缺损;在再生医学中,针对成纤维细胞的活化技术可用于改善皮肤老化,通过提升其合成能力,实现 “胶原再生”“紧致抗衰” 效果;同时也用于疾病模型构建,助力研究皮肤纤维化、银屑病等与成纤维细胞异常相关的疾病。
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在疾病中的作用
①纤维化疾病
在肺纤维化、肝纤维化、肾纤维化等疾病中,持续活化的成纤维细胞过度产生胶原,导致组织硬化和器官功能衰竭。
②肿瘤微环境
癌相关成纤维细胞(CAFs)通过:分泌生长因子(如VEGF、TGF-β)重塑ECM;抑制免疫细胞浸润;促进肿瘤转移和耐药性。

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③自身免疫病
在类风湿关节炎(RA)中,滑膜成纤维样细胞(FLS)增殖并侵蚀关节软骨,参与病理进程。成纤维细胞也参与系统性硬化症、银屑病、炎症性肠病等疾病的慢性炎症和组织重构。
综上所述,成纤维细胞在抗衰美容领域的巨大优势,正被越来越多爱美人士认可与接受。其核心魅力在于,仅需采集自身少量皮肤组织,就能在体外完成成纤维细胞的制备与培养——无需复杂的取材流程,也能最大程度降低排异风险。而这份“少量取材”带来的回报却是多维度的:制备后的成纤维细胞,既能通过激活自身胶原再生,淡化皱纹、紧致肌肤,改善皮肤松弛与干燥问题;又能修复老化受损的皮肤基质,让肌肤从内而外恢复水润饱满与弹性,真正实现 “一份付出,多重抗衰收获”。随着相关技术的不断成熟,成纤维细胞也将为更多人提供更安全、更高效的抗衰选择,成为守护肌肤年轻态的重要力量。
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