当涉及修复受伤的组织时，体内称为成纤维细胞的专门细胞就会起作用。成纤维细胞会产生称为肌成纤维细胞的愈合细胞，通常在短期内是有益的，但当成肌纤维细胞激活失控时，这种细胞会变坏。在一项新的研究中，坦普尔大学的Lewis Katz医学院(LKSOM)的研究人员展示了成纤维细胞活化和成肌纤维细胞形成是如何发生的，为如何靶向纤维化提供了线索-这会影响多种慢性疾病。启动过程是应激引起的线粒体钙摄取变化。

该报告于10月4日在线发表在《自然通讯》杂志上，详细描述了新颖的信号传导途径，通过该途径，线粒体中钙的吸收减少是成肌纤维细胞分化和纤维化的主要调节剂。当线粒体钙水平下降时，细胞代谢发生变化，称为α-酮戊二酸的代谢产物被上调。α-酮戊二酸水平的增加反过来改变了细胞DNA的包装，改变了将成纤维细胞转化为介导纤维化的成肌纤维细胞的基因表达。

“当成纤维细胞信号改变线粒体钙摄取时，发生许多代谢变化，从而促进合成代谢途径，以支持这些新细胞的形成并提供新的能量产生来源，”转化医学中心副教授约翰·W·埃罗德(John W. Elrod)博士说。在LKSOM担任该新研究的高级研究员。这些改变对于这些细胞的新作用改变细胞环境以修复受损组织是必需的。”

尽管成肌纤维细胞的形成与急性伤口愈合相关-想想皮肤上的伤口闭合-这些细胞的持续存在会引起纤维化疾病，例如肝硬化，肺纤维化和心力衰竭。

“我们的实验表明，纤维化细胞的积累直接来自涉及α-酮戊二酸的线粒体钙依赖性基因组重编程，这会改变染色质的结构或DNA包装-这种现象被称为表观遗传学，在调节基因表达中很重要，埃罗德博士说。这是首次直接将细胞外信号直接改变线粒体功能的方法与细胞核的改变联系起来，以产生成肌纤维细胞。

Elrod博士解释说：“关键的发现是线粒体钙摄取的变化在代谢和基因重编程中起着核心作用，这为研究提供了新的机会。”“我们希望我们已经确定对成肌纤维细胞形成至关重要的新途径可以被用于治疗纤维化疾病。”

Elrod博士及其同事正在继续研究代谢在纤维化中的作用，并计划进行进一步的全基因组测序研究，以更好地了解在患病组织中维持成纤维细胞的染色质结构的变化。