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PNAS:癌症“恶棍”蛋白竟是修复大师?科学家揭秘SerpinB3蛋白的双面人生!

  1. 皮肤
  2. 角质形成细胞
  3. SerpinB3
  4. 胶原重塑

来源:生物谷原创 2025-11-10 14:49

来自亚利桑那州立大学等机构的科学家们通过研究不仅重新定义了SerpinB3的生理角色,更为我们打开了一扇通向“精准修复”与“抗癌新策”的大门。

想象一下,你在血液检查中发现了一个“通缉犯”蛋白,其频繁出没于凶险的癌症与难缠的炎症现场,医生看到它升高就眉头紧锁,它就是SerpinB3,长期以来,其被视为疾病预警的“反派角色”;但今天,科学要为你揭开它的另一重身份,它其实是人体自带的“伤口修复大师”。全球有数亿人受慢性伤口困扰,仅美国每年就有约600万例难愈性创面,与糖尿病、烧伤、感染或老龄化密切相关,年治疗费用高达200亿美元;而在炎症疾病与癌症治疗领域,如何调控组织修复与异常增生始终是科研前沿的焦点。

近日,一篇发表在国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上题为“Squamous cell carcinoma antigen-1/SerpinB3 is an endogenous skin injury response element”的研究报告中,来自亚利桑那州立大学等机构的科学家们通过研究不仅重新定义了SerpinB3的生理角色,更为我们打开了一扇通向“精准修复”与“抗癌新策”的大门。

从“癌症标记”到“修复能手”:SerpinB3的双面人生

SerpinB3,又名鳞状细胞癌抗原-1,自1977年在宫颈癌组织中被发现以来,其一直是临床上判断肺癌肝癌、皮肤癌等恶性肿瘤侵袭性与预后的重要指标;高水平的SerpinB3往往意味着高转移、治疗抵抗与不良预后。Jordan Yaron教授指出,四十多年来,我们一直把SerpinB3视为癌症进展与转移的“推手”,甚至将其作为临床诊断的标志物;然而,其在人体中原本的角色却始终成谜。

直到研究人员把目光从肿瘤转向受伤的皮肤,才发现原来这个“恶棍蛋白”在伤口愈合的第一线异常活跃。研究者表示,当皮肤受损时,向伤口迁移的细胞会大量制造这种蛋白;这就让他们意识到,其本就是人体演化出来修复上皮损伤的机制,而癌细胞只是“盗用”了这套系统来扩散自身。

修复模式全开:SerpinB3如何指挥伤口“关门大吉”?

文章中,研究人员通过基因表达分析发现,受伤皮肤中的SerpinB3水平急剧上升,尤其是在使用先进生物材料敷料覆盖的伤口中;而在实验室中,额外添加SerpinB3后,皮肤细胞的迁移与伤口覆盖速度显著提升,效果不亚于目前公认的“修复加速器”—表皮生长因子。其修复机制主要有两方面:

(1)激活角质形成细胞(keratinocyte):SerpinB3能促使这些负责修复的皮肤细胞“放下粘性,提起速度”,变得更易移动且快速覆盖创面,表现出类似“上皮-间质转化”的行为变化—这正是愈合与癌转移中共有的细胞特性。

(2)引导胶原重塑,重建皮肤结构:在动物实验中,使用小鼠同源蛋白Serpinb3a处理后,伤口不仅闭合更快,胶原纤维也排列得更整齐且能恢复皮肤应有的强度与完整性。

SerpinB3/b3a是表皮中一种伤口应答元件

从实验室到临床:一蛋白,两策略

这一发现具有双重医学意义:1)对于难愈伤口:SerpinB3或可成为新一代“修复增强剂”,用于糖尿病足、压疮、烧伤创面等传统治疗反应差的患者,帮其实现真正意义上的“主动愈合”;2)对于癌症治疗:既然SerpinB3在癌组织中“滥用”修复机制推动转移,那么阻断其活性就可能截断肿瘤的扩散路径,从而为精准抗癌提供新靶点。

启示:身体的修复系统,也是疾病的“模仿秀”

这项研究揭示了一个深层生物学逻辑:癌症、慢性伤口与炎症疾病中所见的SerpinB3高表达很可能都是机体古老修复程序被“错误激活”或“持续开启”的结果;这也解释了为什么那么多疾病共享同一组分子信号—因为我们身体的修复与病变机制,本就源于同一套进化工具箱。

Yaron教授展望道,我们现在站在一个新起点上,接下来要探索的是这个蛋白如何在更多疾病中发挥作用—从皮肤病哮喘,甚至纤维化疾病。理解它我们或许能同时驾驭修复与抗癌这两架马车。SerpinB3的故事告诉我们,在生物学中,很少有分子是绝对的“好人”或“坏人”;关键在于其在哪里、在何时、被谁使用;理解这一点,我们不仅能更好地疗愈伤口,也可能更聪明地打击癌症。

下一次当医生在你的血液报告中看到SerpinB3,或许不再只联想到疾病—其也可能正在某个角落,悄悄修复着你身体的某一道伤痕。(生物谷Bioon.com)

参考文献:

Jordan R. Yaron,Shubham Pallod,Sepideh Nezhadi, et al. Squamous cell carcinoma antigen-1/SerpinB3 is an endogenous skin injury response element. Proceedings of the National Academy of Sciences.2025, doi:10.1073/pnas.2415164122.

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