富含半胱氨酸型酸性糖蛋白(SPARC)是一类通过调节细胞黏附、增殖、转移和生长因子信号传导，影响细胞外基质(ECM)和细胞间相互作用，参与组织发育和修复的多功能糖蛋白。SPARC主要由成纤维细胞、内皮细胞和脂肪细胞表达，存在于多种组织中^[1-2]。SPARC已被证实与多种疾病有关，包括肥胖、糖尿病、白内障、心肌梗死和纤维化疾病。许多纤维化病变的组织中均被发现SPARC表达的增加，因此降低SPARC的表达有助于减轻纤维化病变的程度。各种组织纤维化的共同病理特征是结缔组织成分(特别是胶原)的过度沉积，发生在各种内脏器官中，如肝纤维化和肺纤维化，皮肤也是经常受累的器官，而真皮的纤维化是多种先天或获得性疾病的主要病变。在皮肤纤维化过程中, ECM在分泌和沉积时的失调，导致皮肤组织异常重塑，干扰正常的组织功能。本文以硬皮病和病理性瘢痕2种典型的皮肤纤维化疾病为例，综述SPARC在皮肤纤维化疾病中的研究进展。

1.   SPARC结构和功能

成熟的SPARC蛋白由3个不同的区域组成。NH₂-末端酸性模块包含1个低亲和力、高容量的Ca²⁺结合域。SPARC分子的中心部分由1个类似于卵泡抑素的结构域和1个类似于蛋白酶的抑制区域组成，并含有生物活性肽。这些生物活性肽对内皮细胞发挥不同的作用。COOH^-末端在细胞外构成Ca²⁺ (EC)结合区域，其中能够抑制内皮细胞增殖的肽序列和胶原结合区域都位于此模块中^[3]。SPARC不参与形成ECM的结构，而是通过结合ECM成分，调控内稳态和疾病的不同过程，包括细胞迁移和侵袭、组织重塑、细胞增殖、伤口愈合、血管生成、免疫反应和纤维化^[4]。SPARC可通过调节血管生成、抑制细胞黏附、促进细胞增殖来促进肿瘤组织的生长及侵袭和转移。

SPARC的致纤维化作用已被不少研究报道，在许多纤维性疾病的动物模型和人类纤维性病变组织中均发现SPARC的表达升高，比如心脏、肺、肝脏和真皮^[5]。过表达外源性SPARC会导致眼周小梁网中富含胶原的ECM增加^[6]。纤维化的特点是ECM过度沉积，干扰正常的组织结构和功能。ECM主要有胶原蛋白(约占70%, 主要为Ⅰ型和Ⅲ型)、弹性蛋白、透明质酸、蛋白多糖和糖蛋白等。在体外培养的真皮和心脏成纤维细胞中进行的研究^[7-8]表明, SPARC通过限制前胶原蛋白与细胞表面受体的关联来促进前胶原蛋白的加工。胶原蛋白上的SPARC结合位点与胶原受体(DDR) 1和2的结合位点重叠。因此，SPARC与胶原蛋白Ⅰ结合可能会限制与细胞表面DDR2的结合，从而减少通过DDR2启动的信号传导，使胶原蛋白更有效地融入不溶性ECM^[9]。而SPARC表达减少则会导致许多结缔组织ECM中成熟胶原的累积减少，比如无SPARC小鼠的皮肤、骨骼和牙周韧带中Ⅰ型胶原总含量降低，纤维化胶原的沉积减少，而可溶性胶原蛋白增加。无SPARC的小鼠无法在心脏、肺、肝、肾和皮肤上产生纤维化反应。在无SPARC的纤维化损伤模型的腹膜、皮肤、肺和肝脏的组织中，胶原蛋白水平降低及巨噬细胞减少^[5]。抑制SPARC的表达能负向调节博莱霉素诱导的肺损伤中的炎症和纤维化^[10]。推测在缺乏SPARC的情况下，可溶性胶原蛋白与DDR2的相互作用增加而束缚细胞表面的前胶原蛋白，导致胶原蛋白在细胞表面的周转增加，使胶原蛋白不能沉积到ECM中。

SPARC可能通过多种细胞因子促进胶原蛋白的形成，如转化生长因子-β(TGF-β), 结缔组织生长因子。SPARC通过TGF-β受体及smad2/3依赖通路刺激TGF-β信号系统是纤维化疾病相关的一个重要机制。纤维化组织中成纤维细胞的数量通过细胞增殖或纤维细胞募集而增加, TGF-β是目前已知最强的成纤维细胞刺激因子，推测SPARC通过影响TGF-β活性而影响成纤维细胞的活性，包括增殖、迁移和胶原蛋白的产生。SPARC可同时在蛋白和mRNA水平增加TGF-β的表达，同时, TGF-β能刺激多种细胞类型表达SPARC, 比如成纤维细胞、平滑肌细胞和内皮细胞^[11]。

2.   硬皮病

真皮的成纤维细胞常常被用于纤维化的研究。硬皮病患者具有典型的真皮和其他系统纤维化的表现，研究^[12-13]发现硬皮病患者血液中的SPARC水平和血小板反应蛋白比正常受试者要高，体外培养硬皮病皮肤成纤维细胞，细胞内的SPARC也呈现出高表达。

有研究^[14]利用博来霉素诱导小鼠真皮纤维化，并采用SPARC siRNA特异性抑制SPARC基因，以了解真皮纤维化过程SPARC所发挥的作用。具体来讲，选取可以导致小鼠的皮肤和肺发生纤维化的博来霉素，每日于小鼠皮下注射100 μL博来霉素后，将小鼠分为2组，其中一组在3 h后使用SPARC小干扰RNA, 共连续注射1个月，然后用多个指标衡量每组小鼠的皮肤纤维化程度，发现在同时注射博来霉素和SPARC siRNA的组别中，小鼠皮肤纤维化程度显著降低。通过对小鼠SPARC基因表达水平进行检测，结果证实了siRNA治疗的有效性。

WANG J C等^[15]在体外培养硬皮病患者的皮肤成纤维细胞，然后采用siRNA靶向抑制细胞内SPARC基因的表达，发现在这些细胞中，胶原蛋白合成的量减少69%。此外，这些细胞内TGF-βⅠ型受体和smad3(TGF-β下游的信号分子之一)的表达水平也有轻微变化。采用siRNA抑制人成纤维细胞SPARC基因还能减少这些细胞被TGF-β刺激后合成Ⅰ型胶原^[16-17]。

以上研究结果都表明, SPARC减少可能减少了皮肤纤维化的程度。因为SPARC基因无法被完全敲除，免疫荧光检测到的SPARC蛋白也有可能具有误差，所以无法预测采用SPARC siRNA能否完全抑制纤维化病变，但这依然是一项重要的研究，其证明了减少SPARC表达可以显著降低真皮纤维化的程度，有力支持了通过抑制SPARC生成的方法治疗纤维化疾病的可行性。

3.   病理性瘢痕

病理性瘢痕的主要特点是组织内胶原过度沉积、排列紊乱和成纤维细胞数量的增加，包括瘢痕疙瘩和增生性瘢痕。病理性瘢痕的形成与TGF-β, 特别是TGF-β1的关系最为密切, TGF-β1与SPARC能够相互影响。

Ⅰ型胶原是存在于ECM中皮肤网状纤维的主要成分, SPARC的功能之一是作为胶原纤维的结合蛋白，在创伤愈合的过程中能调控细胞内Ⅰ型胶原的生成，其作用机制主要是通过调节Ⅰ型前胶原、胶原微纤维的合成以及Ⅰ型前胶原的稳定性实现的^[18]。瘢痕疙瘩也是一种典型的真皮纤维化疾病，与硬皮病的皮肤病变有相似的特点，伴有胶原蛋白的代谢紊乱和无序分布^[19-20]。SPARC在正常成人皮肤中的表达很少，并且主要局限于表皮-真皮交界处的真皮乳头内，也有少量存在于基底膜血管和皮肤附件内。而在瘢痕疙瘩和增生性瘢痕组织和成纤维细胞中, SPARC的水平均高于正常皮肤，呈弥散性分布^[21]。分别取正常人皮肤、瘢痕疙瘩皮肤进行体外分离培养成纤维细胞，然后用重组人SPARC蛋白进行刺激，发现成纤维细胞增殖加快，细胞内Ⅰ型和Ⅲ型胶原的mRNA和蛋白表达水平都有所升高^[22-23]。注射了外源性SPARC蛋白的兔耳瘢痕模型中，其瘢痕增生指数相较于未注射组更高，成纤维细胞的增殖与胶原沉积也更显著，并且与SPARC的浓度呈正相关，此外SPARC的作用会导致TGF-β1因子和MMPs家族相关因子的水平变化^[24]。综合以上研究可以推测SPARC对瘢痕生长具有促进作用，可能途径是通过促进成纤维细胞的增生并促进其分泌胶原，导致ECM中胶原过度沉积。但是SPARC究竟是通过何种途径来调控成纤维细胞的活动和胶原的生成目前尚无研究，如何减轻瘢痕的纤维化也有待深入研究。

近年又有实验^[17]对正常人皮肤成纤维细胞进行研究发现，应用siRNA干扰人正常皮肤成纤维细胞中SPARC基因，使其表达降低，能够减少Ⅰ型胶原的表达，减少ECM沉积，并有效减轻TGF-β1所诱导的纤维化反应; LIANG P F等^[25]通过同样的方法降低皮肤成纤维细胞SPARC表达，发现胶原蛋白会更多地沉积在细胞表面而非ECM中，提示SPARC的存在可能发挥使胶原纤维从细胞表面解离的作用。目前的研究结果为SPARC作为抗纤维化治疗的生物靶点提供了有力证据。

4.   以SPARC为靶点的治疗

SPARC靶向治疗有效地减少了手术小鼠结膜的SPARC和胶原的产生。这项概念验证研究^[26]表明，青光眼手术中靶向治疗纤维化是安全可行的，有可能扩展到一系列与纤维化相关的潜在基因。在伤口愈合和组织重塑的部位, SPARC的表达显著增加。相反，当缺少SPARC时，胶原纤维也会发生负向的变化，纤维化程度得到抑制，这种抗纤维化反应的可能机制是胶原沉积的减少。而胶原是由比正常更薄的胶原纤维组装而成的，无SPARC小鼠的胶原蛋白表达和纤维厚度也显著低于眼睛其他部位的正常水平。所有这些数据都支持靶向SPARC表达作为减少胶原和其他ECM蛋白沉积的手段，是一种潜在的抗纤维化治疗策略。

SPARC具有抗纤维化治疗发展的真实靶分子的特性。首先, SPARC的表达在组织发生转变时，如在发育、伤口愈合和疾病状态，特别是纤维化中具有显著特征。激活组织中SPARC的特异性诱导意味着这种分子在稳态下可能不是正常组织功能的关键，但在组织环境改变时是必需的。所以，减少SPARC的表达并不会对正常组织产生不良影响。其次, SPARC是一种ECM调节分子，参与了胶原沉积的调节，无论是在数量上还是在功能上都与纤维的特性有关。综上所述，以SPARC进行靶向治疗纤维化是一种很有前途的策略。

5.   结语与展望

皮肤纤维化疾病都有真皮内ECM过度沉积的特点，证据表明, SPARC表达的减少影响了纤维化的结果，最常见的结果是胶原沉积的减少。虽然纤维化通常是一种不可逆的病理状态，但靶向潜在的分子效应可能逆转纤维化过程的活性状态，并能有效抑制纤维化。SPARC正在成为如病理性瘢痕及硬皮病等各种皮肤纤维环疾病的关键参与者，靶向抑制SPARC是否会对人类的纤维化疾病产生类似的效果，且不受纤维化影响的其他组织或器官是否会出现负面作用还需要进行一步研究。关于SPARC的具体细胞机制以及活性，尚需进一步探讨，对SPARC在皮肤纤维化疾病中的细胞和组织特异性作用的阐明会为这些疾病的治疗找到新的方向。