吉曉娟,陳華清,賴憶玲,葉小英,曾招林,萬春雷,李龍年
(1.贛南醫(yī)學(xué)院第一臨床醫(yī)學(xué)院;2.贛南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院皮膚科;3.國(guó)家皮膚與免疫疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心分中心,江西 贛州 341000)
銀屑?。≒soriasis,PS)是最常見的慢性炎癥性皮膚病之一,影響著世界2%~3%的人口[1]。其病因復(fù)雜,目前認(rèn)為銀屑病是由多個(gè)基因、免疫和環(huán)境因素相互作用的結(jié)果[2]。銀屑病的標(biāo)志是持續(xù)性炎癥,它的發(fā)病涉及多種細(xì)胞和細(xì)胞因子的相互作用[3]。輔助性T細(xì)胞17(T helper cell 17, Th17)產(chǎn)生多種細(xì)胞因子,如白細(xì)胞介素-17(Interleukin 17,IL-17)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和IL-22[1],它們可誘導(dǎo)角質(zhì)形成、細(xì)胞分化和過度增殖,也與肥胖、糖尿病、高血壓和高脂血癥有關(guān)[4]。銀屑病不僅是一種炎癥性疾病,還與多種慢性代謝性疾病有關(guān),不受控制的代謝合并癥可誘發(fā)心血管疾病,增加銀屑病患者死亡率[5]。本文對(duì)銀屑病與肥胖、糖尿病、高血壓和血脂異常的遺傳關(guān)系進(jìn)行總結(jié)和分析,以探討代謝合并癥與銀屑病的遺傳相關(guān)性。
肥胖是指體重指數(shù)(Body mass index, BMI)超過30 kg·m-2。近年來,銀屑病與肥胖的雙向關(guān)系受到重視,即銀屑病易致肥胖,肥胖促進(jìn)銀屑病[6]。多項(xiàng)研究證明,肥胖是銀屑病發(fā)病和嚴(yán)重程度的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[6-7]。早期治療肥胖,可以降低銀屑病的嚴(yán)重程度,從而降低銀屑病治療相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)。肥胖可通過上調(diào)促炎細(xì)胞因子而加重銀屑病樣皮炎[7]。皮下白色脂肪組織(White adipose tissue, WAT)通過產(chǎn)生細(xì)胞因子(如IL-23)和脂肪因子影響皮膚炎癥。IL-23分泌細(xì)胞如巨噬細(xì)胞和髓樣樹突狀細(xì)胞在炎癥階段滲入銀屑病皮損,激活I(lǐng)L-17A并促進(jìn)其他促炎細(xì)胞因子表達(dá),誘導(dǎo)角質(zhì)形成細(xì)胞過度增殖[8]。另外,最新研究證明,高鈉環(huán)境可導(dǎo)致致病性Th17細(xì)胞擴(kuò)增,鈉在銀屑病皮損中積累,其含量反映疾病嚴(yán)重程度[9]。角質(zhì)形成細(xì)胞通過響應(yīng)細(xì)胞因子并產(chǎn)生細(xì)胞因子建立炎癥網(wǎng)絡(luò)。最近一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),miR-193b-3p-ERBB4軸是銀屑病角質(zhì)形成細(xì)胞過度增殖和異常炎癥因子分泌的基礎(chǔ),這為銀屑病提供了一種新的、與microRNA相關(guān)的潛在治療靶點(diǎn)[10]。
體重指數(shù)(BMI)、腰圍(Waist circumference,WC)、腰臀比(Waist-to-Hip Ratio,WHR)和體重增加與銀屑病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)存在劑量-反應(yīng)相關(guān)性[11]。總體而言,在兒童和成人中,由基因決定的較高BMI每增加1個(gè)單位,患銀屑病的概率就會(huì)增加9%[11]。MC4Rrs17782313是人類18號(hào)染色體上的單核苷酸變異(Single nucleotide variation, SNV),它與BMI及肥胖相關(guān),雜合子的風(fēng)險(xiǎn)更大[12],特別是兒童和青少年的超重和肥胖。已報(bào)道rs17782313變異增加了羅馬尼亞裔銀屑病患者肥胖、糖尿病、銀屑病、關(guān)節(jié)炎的風(fēng)險(xiǎn)[12]。此外,F(xiàn)TO基因多態(tài)性與較高的平均BMI值相關(guān),并增加了西班牙人群中銀屑病患者的肥胖風(fēng)險(xiǎn)。FTO基因編碼2-羥戊二酸依賴的核酸去甲基化酶,與高BMI和易肥胖有關(guān)[13],攜帶rs9930506G等位基因的受試者被觀察到更嚴(yán)重的銀屑病病情,攜帶rs9930506G等位基因純合子的銀屑病患者,有更高的平均BMI和肥胖風(fēng)險(xiǎn)[13]。對(duì)其深入研究對(duì)銀屑病合并肥胖的預(yù)防及診治有重要價(jià)值。
瘦素作為一種重要的脂肪因子,在銀屑病個(gè)體的皮損中過度表達(dá),并參與銀屑病皮損的細(xì)胞增殖和炎癥[14]。已證明編碼瘦素的基因LEPR多態(tài)性與肥胖和銀屑病的遺傳易感有關(guān)[14]。瘦素受體基因LEPR的單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)rs1137101與匈牙利銀屑病患者的早發(fā)性肥胖相關(guān)[15],這對(duì)銀屑病合并肥胖的早期預(yù)防有重要意義。過氧化物酶體增殖物激活受體(Peroxisome proliferator activated receptor,PPAR)是核激素受體家族中的配體激活受體,參與脂類和碳水化合物的代謝以及炎癥和能量平衡過程。PPARGrs1801282與埃及患者的銀屑病和肥胖有關(guān)[16]。PPARγ是脂肪細(xì)胞分化和胰島素信號(hào)通路的調(diào)節(jié)因子,以配體依賴的方式下調(diào)促炎因子表達(dá),抑制轉(zhuǎn)錄因子活性。PPARγ下調(diào)影響IL-17通路和Th17細(xì)胞表達(dá),促進(jìn)銀屑病皮損發(fā)展[17]。PPARδ可能是銀屑病厭氧糖酵解中的關(guān)鍵因子,PPARδ通過上調(diào)CD36和脂肪酸β氧化增加長(zhǎng)鏈脂肪酸的攝?。?8]。研究發(fā)現(xiàn),在銀屑病皮損中,長(zhǎng)鏈神經(jīng)酰胺的比例降低[19],PPARδ表達(dá)增加,拮抗PPARδ可糾正病變銀屑病斑塊的代謝異常[20]。表明PPARδ通路在銀屑病的脂質(zhì)異常中起關(guān)鍵作用,拮抗PPARδ可能是一種新的有效的銀屑病合并肥胖的治療策略。
重度銀屑病出現(xiàn)血脂異常的風(fēng)險(xiǎn)比正常人約高1.4~5.5倍[21]。脂類參與能量的儲(chǔ)存和消耗、細(xì)胞膜的形成以及炎癥和代謝信號(hào)通路。脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)紊亂會(huì)引發(fā)系統(tǒng)性疾病,如肥胖、糖尿病、心血管疾病等,也包括銀屑病在內(nèi)的皮膚病。一項(xiàng)大型薈萃分析得出,銀屑病患者總膽固醇、低密度脂蛋白(Low-density lipoprotein, LDL)、甘油三酯、載脂蛋白B和極低密度脂蛋白(Very-low-density lipoprotein,VLDL)顯著高于健康對(duì)照組[22],而銀屑病患者的游離脂肪酸(Free fatty acid, FFA)和高密度脂蛋白(High-density lipoprotein, HDL)濃度低于健康對(duì)照組[23]。有研究發(fā)現(xiàn),血脂異常的銀屑病患者IL-6濃度升高,IL-6濃度升高與總膽固醇和LDL濃度以及LDL/HDL比值呈正相關(guān),因此,高濃度IL-6提示銀屑病患者可能出現(xiàn)血脂異常[24]。在亞洲人群中HLA C*01∶02等位基因與銀屑病患者出現(xiàn)潛在血脂異常存在關(guān)聯(lián)[25]。
PCSK9基因編碼前蛋白轉(zhuǎn)化酶枯草溶菌素9,它在LDL受體的清除中起伴侶蛋白的作用,導(dǎo)致血清LDL濃度擴(kuò)增——心血管事件的起點(diǎn)。PCSK9也參與了慢性促炎途徑,有證據(jù)表明,PCSK9mRNA在銀屑病皮損中過表達(dá)導(dǎo)致角質(zhì)形成細(xì)胞增生,從而導(dǎo)致銀屑病加重[26]。為此,新一代PCSK9抑制劑可能是銀屑病合并血脂異常的有效治療方法。
銀屑病患者更容易出現(xiàn)高血糖。銀屑病患者患糖尿病的可能性比非銀屑病患者患糖尿病的可能性高27%[27]。銀屑病和2型糖尿病有共同的病理生理過程,即基因和表觀遺傳變化、炎癥、異常環(huán)境和胰島素抵抗。兩者在這些方面存在重疊,特別是共享的基因和表觀遺傳變化,使銀屑病與糖尿病共同發(fā)病成為可能[28]。
研究發(fā)現(xiàn),PTPN22、ST6GAL1和JAZF1基因在銀屑病和糖尿病患者中與正常人群均有差異[29]。PTPN22基因編碼蛋白酪氨酸磷酸酶非受體型22,該酶影響T細(xì)胞受體信號(hào)通路,在1型糖尿病、Graves病、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和系統(tǒng)性紅斑狼瘡中起重要作用[29],其在銀屑病發(fā)病機(jī)制中的作用仍待進(jìn)一步研究。JAZF1基因編碼一種鋅指蛋白,其內(nèi)含子變異rs849135與銀屑病相關(guān),但具體機(jī)制未詳,JAZF1是一種轉(zhuǎn)錄抑制因子,可影響糖代謝,并伴有β細(xì)胞損傷[29]。ST6GAL1基因編碼糖基轉(zhuǎn)移酶家族的一員,參與細(xì)胞表面碳水化合物合成,在T細(xì)胞活化和T細(xì)胞分化抗原中是必要的[30],但該基因在糖尿病和銀屑病中的作用尚不清楚。此外,QUARANTA M等[31]注意到CDKAL1基因的不同單核苷酸多態(tài)性(Single nucleotide polymorphism, SNP)存在于銀屑病和2型糖尿病患者中,該基因在角質(zhì)形成細(xì)胞中幾乎不表達(dá),但在免疫細(xì)胞中明顯表達(dá)。有文獻(xiàn)報(bào)道與糖尿病相關(guān)的兩個(gè)單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)rs610604和rs17782313[12,32],其中rs17782313與銀屑病關(guān)節(jié)炎相關(guān)[12],rs610604與銀屑病的患病風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)[32]。同樣,與銀屑病患者相關(guān)的兩個(gè)單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)rs1470579和rs4402960[33],也被證實(shí)與胰島素抵抗有關(guān),在2型糖尿病的病程中起作用。這些證明了銀屑病與糖尿病密不可分的遺傳關(guān)系,但具體的共存炎癥通路未得到充足的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持。最近有研究者從線粒體遺傳的角度對(duì)銀屑病合并糖尿病進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),線粒體基因組單倍群在銀屑病合并2型糖尿病的發(fā)病中有一定作用,銀屑病合并糖尿病可能與線粒體功能障礙有關(guān)[34]。這一發(fā)現(xiàn)為銀屑病合并糖尿病的研究提供了新思路。
高血壓是一種由遺傳和環(huán)境相互作用引起的疾病。銀屑病患者高血壓患病率為66%,高血壓與銀屑病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)[35]。銀屑病合并高血壓的出現(xiàn)可通過“夏眠”解釋,即對(duì)缺水的生理適應(yīng)反應(yīng)。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,角質(zhì)形成細(xì)胞特異性過表達(dá)細(xì)胞因子白細(xì)胞介素-17A(IL-17A)的動(dòng)物發(fā)展為嚴(yán)重的銀屑病,其銀屑病皮損中經(jīng)表皮失水增加使銀屑病小鼠容易發(fā)生致命的脫水,為應(yīng)對(duì)這種脫水壓力,小鼠會(huì)激活類似“夏眠”的節(jié)水模式,以保持身體的水合狀態(tài),循環(huán)節(jié)水反應(yīng)導(dǎo)致了小鼠的高血壓[36]。這解釋了銀屑病合并高血壓發(fā)生的生理機(jī)制,為人類銀屑病患者高血壓發(fā)生機(jī)制的研究提供了參考。
IL-17A及其結(jié)構(gòu)相似的家族成員IL-17F已被證明在某些人類免疫介導(dǎo)的炎癥性疾?。ㄈ玢y屑病、銀屑病關(guān)節(jié)炎)中出現(xiàn)功能失調(diào)。一項(xiàng)關(guān)于IL-17A參與銀屑病發(fā)病機(jī)制和高血壓信號(hào)傳導(dǎo)的動(dòng)物模型研究表明,IL-17抗體是高血壓的潛在治療靶點(diǎn)[37]。在IL17F基因中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)與銀屑病相關(guān)的單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)rs763780,攜帶該突變位點(diǎn),即IL17Frs763780攜帶突變等位基因的銀屑病患者血清IL-17F水平升高[38],這是銀屑病的潛在風(fēng)險(xiǎn)位點(diǎn),直接增加IL-17F的產(chǎn)生,誘發(fā)或/和加重銀屑病。
血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(Angiotensin converting en?zyme,ACE)基因的插入/缺失突變可能會(huì)影響早發(fā)性銀屑病的易感性[39]。Meta分析顯示,AGTc.G217A突變與原發(fā)性高血壓相關(guān)[40]。血管緊張素Ⅱ與銀屑病的進(jìn)展有關(guān),其不僅會(huì)升高血壓,且是一種有效的促炎調(diào)節(jié)劑,并通過血管緊張素Ⅱ1型受體發(fā)揮作用。另有研究表明,AGTR1c.A1166C增加了埃及人群患銀屑病的風(fēng)險(xiǎn)[41]。
內(nèi)皮一氧化氮合酶(Endothelial nitric oxide synthase, eNOS)通過調(diào)節(jié)一氧化氮(Nitric oxide,NO)產(chǎn)量調(diào)節(jié)內(nèi)皮血管舒張活動(dòng),其功能的改變與高血壓有關(guān)[42]。NO在角質(zhì)形成細(xì)胞的生長(zhǎng)和分化中起重要作用,銀屑病的病理正是角質(zhì)形成細(xì)胞增殖和分化紊亂的過程,臨床中有研究者觀察到,eNOS p.Glu298Asp與土耳其人群銀屑病患者的高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)[42]。更有研究認(rèn)為,NOS3基因多態(tài)性可能是銀屑病進(jìn)展的一個(gè)危險(xiǎn)因素[43]。以上基因及位點(diǎn)變異如何在銀屑病合并高血壓中發(fā)揮作用仍有待深入研究,對(duì)針對(duì)銀屑病合并高血壓的預(yù)防及治療靶點(diǎn)選擇有重要意義。
越來越多的證據(jù)表明,銀屑病和高血壓、糖尿病、血脂異常、肥胖等代謝性疾病的發(fā)生可能源于共同的遺傳背景、基因-環(huán)境相互作用、表觀遺傳改變的多效機(jī)制。目前,隨著研究深入,銀屑病與代謝合并癥的共同遺傳背景逐漸顯現(xiàn)。未來還需要更深入的研究來揭示銀屑病和代謝性合并癥的聯(lián)系,為銀屑病合并代謝合并癥的早期預(yù)防、靶向治療、治療評(píng)估等提供理論基礎(chǔ)。