皮膚創傷后的傷口愈合是維持皮膚穩態的關鍵過程，細胞外基質（ECM）重塑在其中扮演著重要角色。此過程的任何異常都會導致傷口愈合過度或瘢痕形成。目前，臨床廣泛使用手術、激光、藥物等方法治療瘢痕，但這些方法常存在患者依從性差、療效不盡如人意等顯著缺點。因此，進一步探索瘢痕形成的發病機制至關重要。

瘢痕主要由結構不良且排列紊亂的膠原纖維組成，其形成與ECM重塑密切相關，而成纖維細胞是參與此過程的主要細胞類型。在傷口愈合過程中，異常活化的成纖維細胞會產生過量的膠原、透明質酸、纖連蛋白和蛋白聚糖，導致膠原過度合成和細胞外基質沉積。雖然成纖維細胞活化在瘢痕形成中至關重要，但其潛在機制尚不完全清楚。近期研究表明，炎癥因子和活性氧（ROS）在調節成纖維細胞活化中起關鍵作用，該過程涉及多種信號通路。其中，絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號通路，尤其是細胞外信號調節激酶（ERK）通路，在成纖維細胞的活化和增殖中至關重要。因此，通過ERK信號通路調節成纖維細胞介導的炎癥和膠原合成對于瘢痕進展至關重要。

NF-Erythroid 2-Related Factor 2（Nrf2）是一種敏感的氧化還原轉錄因子。Nrf2及其內源性抑制劑Kelch樣ECH關聯蛋白1（Keap1）在調節促炎/抗炎反應平衡和氧化過程中發揮重要作用。研究證實，Nrf2主要參與傷口愈合的增殖期，通過促進上皮細胞增殖和遷移、同時減少氧化應激和細胞凋亡來加速傷口愈合。考慮到炎癥可以觸發成纖維細胞活化，研究人員推測Nrf2可能影響瘢痕形成。

本研究利用Nrf2基因敲除（Nrf2-KO）和野生型（WT）小鼠探討Nrf2在瘢痕形成中的作用。結果揭示了Nrf2缺失可能通過增加炎癥反應和膠原沉積來促進成纖維細胞活化。因此，本研究結果突顯了Nrf2在膠原合成和瘢痕形成中的重要作用，為瘢痕治療提供了新的見解和潛在的分子靶點。

本研究采用了多種分子生物學、細胞生物學和組織學技術。使用8周齡雄性C57BL/6J背景的Nrf2-KO小鼠和同窩野生型對照小鼠，在其背部制作6毫米直徑的全層皮膚切口傷模型。通過ImageJ軟件每日測量傷口面積以評估愈合速度，直至傷后第12天完全愈合。對愈合后的瘢痕組織進行蘇木精-伊紅（HE）染色和Masson三色染色，分別評估組織形態和膠原沉積。通過免疫組織化學（IHC）檢測增殖細胞核抗原（PCNA）和波形蛋白（Vimentin）的表達。使用實時熒光定量PCR（qRT-PCR）檢測瘢痕組織中炎癥因子（如白細胞介素-6（IL-6）、CXC趨化因子配體-1（CXCL-1）、轉化生長因子-β1（TGF-β1）等）、氧化應激相關因子（如超氧化物歧化酶1（SOD1）、血紅素加氧酶-1（HO-1）等）以及膠原合成相關基因（如膠原蛋白I型α1鏈（COL1A1）、膠原蛋白VI型α1鏈（COL6A1）、基質金屬蛋白酶（MMPs）等）的mRNA表達水平。通過蛋白質印跡（Western Blot）檢測α-平滑肌肌動蛋白（α-SMA）、COL6A1以及磷酸化ERK（pERK）和總ERK的蛋白表達。從新生小鼠背部皮膚分離培養原代皮膚成纖維細胞，并利用細胞劃痕實驗評估細胞遷移能力。此外，使用佛波醇12-十四酸酯13-乙酸酯（TPA）刺激成纖維細胞，并通過免疫熒光（IF）染色觀察pERK的核定位情況。所有統計分析均使用GraphPad Prism軟件進行。

研究發現，在傷口愈合早期，Nrf2-KO小鼠的傷口愈合速度顯著慢于野生型小鼠。HE染色顯示，Nrf2-KO小鼠瘢痕區域表皮顯著增厚。Masson染色進一步表明，Nrf2缺失顯著加劇了膠原沉積和瘢痕形成。這些結果表明，Nrf2的缺失顯著延遲了愈合早期階段并加劇了瘢痕形成。

免疫組化結果顯示，兩組間PCNA和波形蛋白的表達無差異。然而，qRT-PCR檢測發現，在Nrf2-KO小鼠的瘢痕組織中，炎癥因子（IL-6、CXCL-1、CXCL-2、TGF-β1）的表達升高，而抗氧化應激因子（SOD1、SOD2、HO-1、GSH1）的表達減弱。同時，膠原合成相關因子（COL1A1、COL6A1、COL17A1、波形蛋白、α-SMA、纖連蛋白1（FN1））和多種MMPs的mRNA表達水平在Nrf2-KO小鼠中顯著上調。蛋白質印跡結果也證實，Nrf2-KO小鼠瘢痕組織中α-SMA和COL6A1的蛋白表達水平更高。這些發現表明，Nrf2缺失促進了瘢痕中的膠原合成和沉積。

細胞實驗發現，Nrf2-KO抑制了成纖維細胞的增殖和遷移。用TPA刺激成纖維細胞后，qRT-PCR檢測顯示，與野生型成纖維細胞相比，Nrf2缺失顯著促進了炎癥和膠原相關基因的表達上調。這表明Nrf2-KO在體外抑制了細胞遷移并加劇了成纖維細胞的膠原合成。

研究檢測了體內pERK的水平，發現Nrf2缺失顯著上調了瘢痕組織中ERK的磷酸化。在體外，TPA刺激后，免疫熒光染色顯示，Nrf2-KO顯著促進了pERK的核定位。這些發現表明，Nrf2缺失可能通過ERK信號通路加劇瘢痕。

炎癥是傷口愈合的關鍵階段，嚴重或持續的炎癥反應與傷口愈合延遲和瘢痕形成直接相關。Nrf2在炎癥反應中扮演重要角色。本研究和前期工作發現，Nrf2缺失上調了成纖維細胞中與膠原合成密切相關的炎癥因子，如IL-1α和IL-6。這表明Nrf2缺失可能通過促進炎癥反應來影響膠原合成。此外，膠原合成相關基因的表達在瘢痕形成中至關重要。本研究發現，Nrf2缺失導致成纖維細胞中膠原合成相關基因（如MMP3、MMP8、MMP9、COL1A1和COL3A1）的表達更高。這表明Nrf2缺失可能直接調控膠原合成相關基因的表達。TPA刺激后，與對照組相比，這些基因的表達增加更為顯著。這表明Nrf2缺失可能通過激活炎癥、促進成纖維細胞活化，從而增強成纖維細胞中的膠原合成來加劇瘢痕形成。總體而言，Nrf2一方面可以直接調控膠原相關合成基因的表達，另一方面可能通過調節炎癥反應來調控膠原合成相關基因的表達，從而影響膠原合成和瘢痕形成。

近期研究發現，瘢痕形成與多種信號通路有關，包括MAPK、TGF-β/Smad、整合素/粘著斑激酶（FAK）、Wnt/β-連環蛋白（β-catenin）和磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（Akt）通路。本團隊前期研究發現，TPA刺激后，Nrf2-KO成纖維細胞中ERK的磷酸化水平升高。在使用兩種ERK抑制劑（U0126和PD98059）后，Nrf2-KO成纖維細胞中的pERK水平顯著降低，這表明Nrf2缺失可能通過ERK信號通路激活成纖維細胞并促進炎癥反應。許多研究也表明，ERK激活不僅與炎癥密切相關，還與成纖維細胞介導的膠原沉積有關。本研究數據與之一致，顯示TPA刺激增加了Nrf2-KO小鼠胚胎成纖維細胞（MEFs）的膠原表達，而ERK抑制劑處理則抑制了膠原沉積。這些發現表明，Nrf2可能通過ERK信號通路抑制成纖維細胞介導的炎癥，從而抑制異常的膠原合成并減緩傷口愈合。

此外，Nrf2是一個關鍵的氧化還原轉錄因子，調節氧化應激反應。同時，氧化應激在瘢痕形成中也起著至關重要的作用。本研究發現，Nrf2缺失通過下調成纖維細胞中HO-1等抗氧化因子的表達來增強炎癥反應。對瘢痕中氧化應激因子水平的檢測結果與前期研究一致。這表明Nrf2也可能通過氧化應激途徑影響瘢痕形成。

盡管本研究取得了一些重要發現，但仍存在一些局限性。首先，研究主要基于小鼠模型和成纖維細胞培養，可能無法完全反映人類瘢痕形成的復雜過程。其次，本研究的機制探索主要集中于炎癥、氧化應激和MAPK信號通路的ERK分支，而其他MAPK通路（如p38和c-Jun N-末端激酶（JNK））有待進一步研究。第三，研究主要關注成纖維細胞，而角質形成細胞、免疫細胞和內皮細胞在瘢痕形成中也扮演重要角色，但本研究未完全涉及。最后，本研究缺乏在人臨床瘢痕樣本中的驗證，因此其轉化潛力有待進一步確認。

未來的研究應整合多種信號通路，以更全面地闡明Nrf2在瘢痕形成中的作用。利用單細胞測序等先進技術可能有助于揭示成纖維細胞與其他皮膚常駐細胞之間的相互作用。此外，在人類瘢痕組織中驗證這些發現，并探索通過藥理學或遺傳學方法調控Nrf2的可行性，可能為瘢痕治療提供新方向。長期研究對于評估靶向Nrf2是否不僅能改善瘢痕形成，還能促進皮膚損傷后的功能恢復也將具有重要價值。