孫冷冰,龔堅(jiān),劉巧
銀屑?。╬soriasis,PS)是一種臨床常見(jiàn)的慢性炎癥性皮膚疾病,全球患病率高達(dá)0.2%~11.4%[1]。其發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,組織病理改變?yōu)榻琴|(zhì)形成細(xì)胞(keratinocytes,KCs)過(guò)度增生、新生血管形成及炎性細(xì)胞浸潤(rùn)[2]。特征性皮損為皮膚局部或廣泛分布的鱗屑性紅斑或斑塊,皮疹常反復(fù)發(fā)作,難以痊愈,嚴(yán)重影響患者的日常生活[3-4]。因此,積極探索銀屑病的發(fā)病機(jī)制及中醫(yī)藥在其中的干預(yù)作用具有重要意義。KCs作為皮膚表皮層的主要組成部分,在抵抗外界環(huán)境損害及維持皮膚穩(wěn)態(tài)方面具有重要的作用;其異常增殖與PS的發(fā)生密切相關(guān)[5]。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)銀屑病KCs增殖機(jī)制的研究主要集中于炎性細(xì)胞因子、氧化應(yīng)激、微小RNA(miRNA)等方面,而中醫(yī)藥在其中發(fā)揮了重要干預(yù)作用。因此,本文著重從以上幾個(gè)方面進(jìn)行簡(jiǎn)要綜述,為進(jìn)一步研究銀屑病的發(fā)病機(jī)制及臨床精準(zhǔn)治療提供參考。
銀屑病是一種自身炎癥性角化疾?。?],炎癥反應(yīng)貫穿整個(gè)疾病的發(fā)病過(guò)程,其皮損部位KCs可通過(guò)釋放趨化因子吸引T細(xì)胞聚集,繼而分泌干擾素(IFN)-γ、白細(xì)胞介素(IL)-8、IL-22、IL-17A等炎性細(xì)胞因子,促進(jìn)表皮KCs增殖[7]。Goldie等[8]首次發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄類顆粒狀因子3(Grainyhead-like 3,GRHL3)與胸腺活化調(diào)節(jié)趨化因子(TARC)的促增殖信號(hào)之間的聯(lián)系,敲低人永生化角質(zhì)形成細(xì)胞(human keratinocytes,HaCaT)中的GRHL3因子,皮膚出現(xiàn)具有TARC被激活的炎癥反應(yīng)特征,如肥大細(xì)胞和促炎性T細(xì)胞的浸潤(rùn)增加,進(jìn)而促進(jìn)KCs增殖,并可見(jiàn)促增殖/促炎癥標(biāo)志物T細(xì)胞標(biāo)記CD3和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄活化因子3(STAT3)的表達(dá)。近年來(lái),多項(xiàng)研究表明炎性細(xì)胞因子可通過(guò)多種基因調(diào)控或者信號(hào)通路對(duì)KCs增殖起著正、負(fù)調(diào)控的作用。
1.1 炎性細(xì)胞因子的正調(diào)控作用 炎性細(xì)胞因子可刺激其他細(xì)胞因子,誘導(dǎo)角蛋白(keratin,K)高表達(dá),進(jìn)而促進(jìn)KCs增殖。Yang等[9]認(rèn)為,與KCs增殖相關(guān)的K6、K16和K17是銀屑病發(fā)生的標(biāo)志物,其分子機(jī)制為:在IL-17或IL-22等炎性細(xì)胞因子刺激下,轉(zhuǎn)錄因子核因子E2相關(guān)因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞核并啟動(dòng)靶向K6、K16、K17高表達(dá),從而促進(jìn)KCs增殖,參與銀屑病的發(fā)病。
同時(shí),一些炎性細(xì)胞因子通過(guò)上調(diào)凋亡蛋白分子參與銀屑病KCs的增殖。Wang等[10]探討了凋亡抑制蛋白家族分子Livin在炎性細(xì)胞因子抑癌素M刺激KCs中的調(diào)控作用,結(jié)果表明經(jīng)抑癌素M刺激后Livin分子表達(dá)上調(diào),且通過(guò)細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(ERK)和STAT3信號(hào)通路調(diào)控Livin的表達(dá)和促進(jìn)HaCaT細(xì)胞的增殖。
1.2 炎性細(xì)胞因子的負(fù)調(diào)控作用 某些炎性細(xì)胞因子可通過(guò)激活激酶信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活信號(hào)通路抑制銀屑病KCs增殖。Yin等[11]研究發(fā)現(xiàn),與鄰近非病變組織皮損相比,斑塊狀銀屑病患者皮損組織中IL-28受體α(IL-28RA)的表達(dá)顯著降低;體外研究證明,在IL-28RA基因被敲除后,HaCaT細(xì)胞增殖速度加快,S期和G2/M期細(xì)胞占比增加;相反,IL-28RA過(guò)表達(dá)抑制HaCaT細(xì)胞的增殖,使細(xì)胞周期停滯在G0/G1期;進(jìn)一步機(jī)制研究顯示IL-28RA通過(guò)激活Janus激酶信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活信號(hào)通路發(fā)揮其抗增殖作用。以上研究說(shuō)明IL-28RA通過(guò)激活Janus激酶信號(hào)通路抑制銀屑病KCs增殖。然而,一些炎性細(xì)胞因子還可以作用于某些信號(hào)通路,從而調(diào)控銀屑病KCs的增殖和分化。Buerger等[12]研究表明,炎癥依賴性mTORC1信號(hào)傳導(dǎo)可干擾KCs的增殖和分化,即在健康狀態(tài)下,當(dāng)KCs從增殖轉(zhuǎn)為終末分化時(shí),mTOR信號(hào)被阻斷,而在銀屑病等炎癥情況下,炎性細(xì)胞因子[IL-1β、IL-17A、腫瘤壞死因子(TNF)-α]通過(guò)PI3-K/Akt信號(hào)通路持續(xù)性激活mTORC1信號(hào),導(dǎo)致KCs異常增殖及分化;相反,如果mTORC1信號(hào)被阻斷,則可以控制其異常增殖及分化。
氧 化 應(yīng) 激(oxidative stress,OS)是 活 性 氧(reactive oxygen species,ROS)與人體抗氧化分子數(shù)量不平衡所致[6]。Barygina等[13]認(rèn)為,在銀屑病患者體內(nèi)OS標(biāo)志物水平較高,說(shuō)明銀屑病中有氧化應(yīng)激反應(yīng)的參與。Skutnik-Radziszewska等[14]研究了40例年齡、性別相匹配的斑塊狀銀屑病患者和健康受試者,與健康組相比,銀屑病組未刺激性唾液、刺激性唾液和血漿中晚期氧化蛋白產(chǎn)物、晚期糖基化終產(chǎn)物、丙二醛和脂氫過(guò)氧化物水平顯著升高,總蛋白和唾液淀粉酶濃度明顯降低,說(shuō)明銀屑病的發(fā)生普遍伴隨著氧化還原不平衡及氧化反應(yīng)的存在。上述研究表明,OS在銀屑病的發(fā)生機(jī)制中起著不可或缺的作用。
Xu等[15]研究表明,銀屑病OS時(shí)可產(chǎn)生高水平的ROS,促使炎性細(xì)胞因子釋放,誘導(dǎo)KCs過(guò)度增殖和血管生成。Lai等[16]認(rèn)為,ROS還可通過(guò)誘導(dǎo)Th17/Th1/Th22細(xì)胞的增殖及分化,抑制調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞的抗炎活性及促炎性細(xì)胞因子,如IL-17、IL-22、TNF-α、IFN-γ和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)的分泌,進(jìn)而刺激KCs增殖和血管生成。Barygina等[13]研究發(fā)現(xiàn),細(xì)胞外培養(yǎng)液中成纖維細(xì)胞逐漸產(chǎn)生的ROS顯著影響KCs;成纖維細(xì)胞可引起KCs中ERK1/2磷酸化增加,細(xì)胞內(nèi)ROS升高,細(xì)胞周期加速,進(jìn)而導(dǎo)致KCs增殖。以上研究說(shuō)明ROS誘導(dǎo)OS可通過(guò)炎性細(xì)胞因子釋放、信號(hào)通路等多種途徑影響銀屑病KCs的增殖。
此外,還有一些信號(hào)分子可抑制氧化應(yīng)激通路抗銀屑病KCs增殖。Xu等[15]研究表明,沉默信息調(diào)節(jié)因子1(SIRT1)被激活后可抑制促分裂原活化的蛋白激酶(MAPK)、核因子(NF)-κB和STAT3氧化應(yīng)激信號(hào)通路,并下調(diào)炎性細(xì)胞因子,進(jìn)而抑制炎癥、血管生成及KCs過(guò)度增殖。Woodby等[17]研究表明,磷酸二酯酶4抑制劑CHF6001可抑制磷酸化NF-κB亞基p65易位,使煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶失活而降低氧化應(yīng)激,從而抑制KCs增殖。
miRNA(miR)是小的非蛋白質(zhì)編碼核糖核酸,在基因表達(dá)調(diào)節(jié)中起關(guān)鍵作用[18]。自Sonkoly等[19]于2007年首次提出miRNA失調(diào)參與銀屑病的發(fā)病機(jī)制后,多種銀屑病miRNA的變化及其潛在分子機(jī)制逐漸被提出,如miRNA對(duì)KCs增殖起著正、負(fù)調(diào)控的作用,而這種調(diào)控失衡可能是銀屑病發(fā)病的關(guān)鍵。
3.1 miRNA的正調(diào)控作用 目前已發(fā)現(xiàn)多個(gè)miRNA參與銀屑病KCs增殖的調(diào)控機(jī)制。Zhang等[5]研究發(fā)現(xiàn),在KCs中細(xì)胞因子通過(guò)激活STAT1信號(hào)通路增加miR-17-92簇的表達(dá),其過(guò)表達(dá)可抑制細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑2B,進(jìn)而促進(jìn)KCs的增殖和細(xì)胞周期進(jìn)程,說(shuō)明細(xì)胞因子誘導(dǎo)的miR-17-92簇過(guò)表達(dá)可以促進(jìn)KCs的增殖和免疫功能。Zhao等[20]研究發(fā)現(xiàn),在IL-22介導(dǎo)的銀屑病中,KCs增殖失調(diào)且miR-548a-3p的表達(dá)上調(diào),miR-548a-3p的過(guò)表達(dá)可通過(guò)靶向蛋白磷酸酶3調(diào)節(jié)亞基B促進(jìn)KCs增殖。Wang等[21]研究發(fā)現(xiàn),miR-223過(guò)表達(dá)促進(jìn)了IL-22刺激的HaCaT細(xì)胞增殖,并減少凋亡;其機(jī)制可能是miR-223通過(guò)PTEN/Akt通路促進(jìn)IL-22刺激的KCs增殖并抑制其凋亡。Feng等[22]研究發(fā)現(xiàn),miR-126與銀屑病患病風(fēng)險(xiǎn)及病情嚴(yán)重度相關(guān),miR-126上調(diào)可促進(jìn)KCs增殖及炎癥反應(yīng),抑制其凋亡。Wang等[23]發(fā)現(xiàn),miR-744-3p在銀屑病皮損組織中上調(diào),且促進(jìn)KCs增殖,抑制其分化;而p53調(diào)節(jié)的DNA復(fù)制抑制劑killin(KLLN)的過(guò)度表達(dá)阻止了miR-744-3p對(duì)KCs增殖和分化的影響;說(shuō)明miR-744-3p可通過(guò)靶向KLLN調(diào)節(jié)銀屑病KCs的增殖和分化。以上研究表明,miRNA可通過(guò)影響炎性細(xì)胞因子的分泌或通過(guò)某些信號(hào)通路參與銀屑病KCs增殖的調(diào)控。
3.2 miRNA的負(fù)調(diào)控作用 在銀屑病中,miRNA除了對(duì)KCs進(jìn)行正調(diào)控,還發(fā)揮著負(fù)調(diào)控的作用。Li等[24]研究發(fā)現(xiàn),SFMBT1是miR-20a-3p的直接靶點(diǎn),在HaCaT細(xì)胞中,過(guò)表達(dá)miR-20a-3p或敲除SFMBT1基因可抑制細(xì)胞增殖或誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。研究表明,血管生成素-1(Ang-1)可調(diào)節(jié)銀屑病細(xì)胞中PI3K、AKT、mTOR和ERK的磷酸化水平,且miR-876-5p在銀屑病患者的組織和血液中表達(dá)下調(diào),miR-876-5p對(duì)Ang-1的3'非翻譯區(qū)(UTR)具有靶向作用,且通過(guò)抑制Ang-1的表達(dá)來(lái)抑制增殖[25]。Zheng等[26]研究表明,miR-125b-5p或miR-181b-5p上調(diào)可靶向Akt3抑制人表皮角質(zhì)形成細(xì)胞(human epidermal keratinocytes,HEKs)的增殖。Xiao等[27]研究表明,miR124-3p/成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體2(FGFR2)軸可能抑制KCs的增殖和遷移,并改善銀屑病的炎癥微環(huán)境,其機(jī)制可能是在重組IL(rIL)-22刺激下,HaCaT細(xì)胞內(nèi)FGFR2沉默或miR124-3p的過(guò)表達(dá)明顯抑制細(xì)胞增殖和遷移能力,降低IL-17A和TNF-αmRNA的表達(dá),同時(shí)也降低FGFR2、K6、K16、基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)-1、MMP-9、p-PI3K、p-Akt和p-ERK的蛋白水平。此外,也有研究報(bào)道m(xù)iR-125b[28]、miR-187[29]、miR-145-5p[30]、miR-320b[31]等miRNA也有抑制銀屑病KCs增殖的作用。
生長(zhǎng)因子、激肽、抗菌肽、長(zhǎng)鏈非編碼RNAs(LncRNAs)、機(jī)械牽張等因素與KCs增殖有關(guān)。Yu等[32]研究表明,成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子19(FGF19)通過(guò)FGFR4促進(jìn)pGSK-3β和β-catenin表達(dá),從而激活Wnt/GSK-3β/β-catenin信號(hào)通路,進(jìn)而維持KCs高增殖能力。Soley等[33]研究表明,B1和B2激肽受體均會(huì)影響KCs的增殖和免疫病理,從而加劇疾病的進(jìn)展。C10orf99是最近發(fā)現(xiàn)的一種人類抗菌肽。Chen等[34]研究表明,C10orf99通過(guò)加快G1/S期轉(zhuǎn)換促進(jìn)KCs增殖,其促增殖作用與ERK1/2和NF-κB的激活有關(guān),而與Akt途徑無(wú)關(guān)。Suzuki等[35]研究表明,YKL-40既是細(xì)胞因子又是生長(zhǎng)因子,可促進(jìn)HaCaT細(xì)胞的增殖。Duan等[36]研究表明,LncRNARP6-65G23.1在M5(一種細(xì)胞因子的混合物,包括IL-17A,TNF-α,IL-1α,IL-22和腫瘤抑制素-M)刺激的KCs中顯著上調(diào),通過(guò)激活ERK1/2和Akt信號(hào)通路,刺激KCs增殖并抑制其凋亡。同時(shí),Qiao等[37]研究表明,機(jī)械拉伸也可以通過(guò)促進(jìn)KCs增殖和增加KCs產(chǎn)生炎性細(xì)胞因子而加重銀屑病的損害,其機(jī)制是持續(xù)拉伸使得KCs增殖和皮膚屏障相關(guān)基因表達(dá)顯著增加,且誘導(dǎo)原代人角質(zhì)形成細(xì)胞產(chǎn)生銀屑病相關(guān)的炎性細(xì)胞因子、抗菌肽和趨化因子。這可能也是銀屑病常發(fā)生在受到強(qiáng)烈機(jī)械拉伸摩擦部位的原因。
近年來(lái),中醫(yī)藥在銀屑病的治療中發(fā)揮了重要作用。中藥、針灸可通過(guò)下調(diào)炎性細(xì)胞因子發(fā)揮抗KCs增殖的作用,且其效用與中醫(yī)藥下調(diào)炎性細(xì)胞因子的水平呈正相關(guān),如電針降低局部病變炎癥反應(yīng)的作用較強(qiáng),故其抗增殖作用較針刺、火針作用明顯。Li等[38]發(fā)現(xiàn),水煮松香通過(guò)下調(diào)IL-23、IL-17A和IL-17F等相關(guān)炎性細(xì)胞因子,進(jìn)而抑制Th1/Th17細(xì)胞和表皮KCs的增殖。Wang等[39]研究發(fā)現(xiàn),針刺、電針、火針均能改善銀屑病皮損,減少皮損厚度,抑制KCs增殖,減少CD3+T細(xì)胞浸潤(rùn)及炎性細(xì)胞因子的分泌(包括IL-1β、IL-17A和IL-23p40);其中,電針治療效果最好,其原因可能是電針降低神經(jīng)激肽A的表達(dá)水平,并與局部病變炎性細(xì)胞因子水平的降低呈正相關(guān)。另外,中藥通過(guò)調(diào)控機(jī)體的氧化應(yīng)激通路,下調(diào)炎性細(xì)胞因子,進(jìn)而抑制銀屑病KCs增殖。Xu等[15]研究表明,紅景天苷可能通過(guò)激活SIRT1抑制MAPK、NF-κB和STAT3氧化應(yīng)激信號(hào)通路,并下調(diào)炎性細(xì)胞因子,進(jìn)而抑制炎癥、血管生成及KCs過(guò)度增殖。有些中藥還可通過(guò)作用于某些信號(hào)通路來(lái)影響mRNA的表達(dá),進(jìn)而抑制銀屑病KCs的增殖。王建鋒等[40]研究發(fā)現(xiàn),200 mg/L黃芩苷能顯著抑制KCs的活性并促其凋亡、阻滯于S期、抑制Ki67的mRNA表達(dá)、增加Fas和caspase-3的mRNA水平、下調(diào)jag-1蛋白表達(dá)、上調(diào)Notch-1和Hes蛋白水平,說(shuō)明黃芩苷可能通過(guò)激活Notch信號(hào)通路,顯著抑制KCs的活力并促進(jìn)其凋亡。Li等[41]研究表明,中藥白芍的主要成分白芍總苷可改善咪喹莫特誘導(dǎo)的小鼠銀屑病癥狀,抑制其KCs增殖,其機(jī)制可能是通過(guò)抑制STAT1和STAT3的磷酸化來(lái)抑制Th17的細(xì)胞分化及KCs的增殖。此外,也有研究表明人參皂甙化合物[42]、紫草素[43]、苦參素[44]等中藥均可通過(guò)抑制KCs增殖來(lái)參與銀屑病的治療。
綜上所述,炎性細(xì)胞因子、氧化應(yīng)激、miRNA、生長(zhǎng)因子、激肽、抗菌肽、LncRNAs、機(jī)械牽張等多種因素可通過(guò)影響KCs增殖參與銀屑病的發(fā)生。在此過(guò)程中,炎性細(xì)胞因子發(fā)揮了不可或缺的作用,貫穿整個(gè)疾病的發(fā)展過(guò)程,可直接引起KCs增殖;或通過(guò)多種基因調(diào)控、信號(hào)通路、氧化應(yīng)激時(shí)產(chǎn)生的高水平ROS,刺激炎性細(xì)胞因子釋放,誘導(dǎo)KCs過(guò)度增殖;中醫(yī)藥則通過(guò)拮抗KCs增殖治療銀屑病。這些研究有助于進(jìn)一步明確銀屑病的發(fā)病機(jī)制及實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)靶點(diǎn)治療。盡管目前對(duì)一些細(xì)胞因子、基因調(diào)控的研究已取得了一定的進(jìn)展,但中藥、針灸等如何通過(guò)影響KCs的增殖治療銀屑病仍需深入研究。