銀屑病角質形成細胞增殖機制的研究進展

孫冷冰，龔堅，劉巧

銀屑?。╬soriasis，PS）是一種臨床常見的慢性炎癥性皮膚疾病，全球患病率高達0.2%~11.4%［1］。其發(fā)病機制復雜，組織病理改變?yōu)榻琴|形成細胞（keratinocytes，KCs）過度增生、新生血管形成及炎性細胞浸潤［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，皮疹常反復發(fā)作，難以痊愈，嚴重影響患者的日常生活［3-4］。因此，積極探索銀屑病的發(fā)病機制及中醫(yī)藥在其中的干預作用具有重要意義。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［5］。近年來，國內外學者對銀屑病KCs增殖機制的研究主要集中于炎性細胞因子、氧化應激、微小RNA（miRNA）等方面，而中醫(yī)藥在其中發(fā)揮了重要干預作用。因此，本文著重從以上幾個方面進行簡要綜述，為進一步研究銀屑病的發(fā)病機制及臨床精準治療提供參考。

1 炎性細胞因子的作用

銀屑病是一種自身炎癥性角化疾?。?］，炎癥反應貫穿整個疾病的發(fā)病過程，其皮損部位KCs可通過釋放趨化因子吸引T細胞聚集，繼而分泌干擾素（IFN）-γ、白細胞介素（IL）-8、IL-22、IL-17A等炎性細胞因子，促進表皮KCs增殖［7］。Goldie等［8］首次發(fā)現(xiàn)轉錄類顆粒狀因子3（Grainyhead-like 3，GRHL3）與胸腺活化調節(jié)趨化因子（TARC）的促增殖信號之間的聯(lián)系，敲低人永生化角質形成細胞（human keratinocytes，HaCaT）中的GRHL3因子，皮膚出現(xiàn)具有TARC被激活的炎癥反應特征，如肥大細胞和促炎性T細胞的浸潤增加，進而促進KCs增殖，并可見促增殖/促炎癥標志物T細胞標記CD3和信號轉導與轉錄活化因子3（STAT3）的表達。近年來，多項研究表明炎性細胞因子可通過多種基因調控或者信號通路對KCs增殖起著正、負調控的作用。

1.1 炎性細胞因子的正調控作用 炎性細胞因子可刺激其他細胞因子，誘導角蛋白（keratin，K）高表達，進而促進KCs增殖。Yang等［9］認為，與KCs增殖相關的K6、K16和K17是銀屑病發(fā)生的標志物，其分子機制為：在IL-17或IL-22等炎性細胞因子刺激下，轉錄因子核因子E2相關因子2（nuclear factor erythroid 2-related factor 2，Nrf2）轉運到細胞核并啟動靶向K6、K16、K17高表達，從而促進KCs增殖，參與銀屑病的發(fā)病。

同時，一些炎性細胞因子通過上調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在炎性細胞因子抑癌素M刺激KCs中的調控作用，結果表明經(jīng)抑癌素M刺激后Livin分子表達上調，且通過細胞外信號調節(jié)激酶（ERK）和STAT3信號通路調控Livin的表達和促進HaCaT細胞的增殖。

1.2 炎性細胞因子的負調控作用 某些炎性細胞因子可通過激活激酶信號轉導和轉錄激活信號通路抑制銀屑病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）的表達顯著降低；體外研究證明，在IL-28RA基因被敲除后，HaCaT細胞增殖速度加快，S期和G2/M期細胞占比增加；相反，IL-28RA過表達抑制HaCaT細胞的增殖，使細胞周期停滯在G0/G1期；進一步機制研究顯示IL-28RA通過激活Janus激酶信號轉導和轉錄激活信號通路發(fā)揮其抗增殖作用。以上研究說明IL-28RA通過激活Janus激酶信號通路抑制銀屑病KCs增殖。然而，一些炎性細胞因子還可以作用于某些信號通路，從而調控銀屑病KCs的增殖和分化。Buerger等［12］研究表明，炎癥依賴性mTORC1信號傳導可干擾KCs的增殖和分化，即在健康狀態(tài)下，當KCs從增殖轉為終末分化時，mTOR信號被阻斷，而在銀屑病等炎癥情況下，炎性細胞因子［IL-1β、IL-17A、腫瘤壞死因子（TNF）-α］通過PI3-K/Akt信號通路持續(xù)性激活mTORC1信號，導致KCs異常增殖及分化；相反，如果mTORC1信號被阻斷，則可以控制其異常增殖及分化。

2 氧化應激的作用

氧 化 應 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］認為，在銀屑病患者體內OS標志物水平較高，說明銀屑病中有氧化應激反應的參與。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的存在。上述研究表明，OS在銀屑病的發(fā)生機制中起著不可或缺的作用。

Xu等［15］研究表明，銀屑病OS時可產(chǎn)生高水平的ROS，促使炎性細胞因子釋放，誘導KCs過度增殖和血管生成。Lai等［16］認為，ROS還可通過誘導Th17/Th1/Th22細胞的增殖及分化，抑制調節(jié)性T淋巴細胞的抗炎活性及促炎性細胞因子，如IL-17、IL-22、TNF-α、IFN-γ和血管內皮生長因子（VEGF）的分泌，進而刺激KCs增殖和血管生成。Barygina等［13］研究發(fā)現(xiàn)，細胞外培養(yǎng)液中成纖維細胞逐漸產(chǎn)生的ROS顯著影響KCs；成纖維細胞可引起KCs中ERK1/2磷酸化增加，細胞內ROS升高，細胞周期加速，進而導致KCs增殖。以上研究說明ROS誘導OS可通過炎性細胞因子釋放、信號通路等多種途徑影響銀屑病KCs的增殖。

此外，還有一些信號分子可抑制氧化應激通路抗銀屑病KCs增殖。Xu等［15］研究表明，沉默信息調節(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氧化應激信號通路，并下調炎性細胞因子，進而抑制炎癥、血管生成及KCs過度增殖。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激，從而抑制KCs增殖。

3 miRNA的作用

miRNA（miR）是小的非蛋白質編碼核糖核酸，在基因表達調節(jié)中起關鍵作用［18］。自Sonkoly等［19］于2007年首次提出miRNA失調參與銀屑病的發(fā)病機制后，多種銀屑病miRNA的變化及其潛在分子機制逐漸被提出，如miRNA對KCs增殖起著正、負調控的作用，而這種調控失衡可能是銀屑病發(fā)病的關鍵。

3.1 miRNA的正調控作用 目前已發(fā)現(xiàn)多個miRNA參與銀屑病KCs增殖的調控機制。Zhang等［5］研究發(fā)現(xiàn)，在KCs中細胞因子通過激活STAT1信號通路增加miR-17-92簇的表達，其過表達可抑制細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑2B，進而促進KCs的增殖和細胞周期進程，說明細胞因子誘導的miR-17-92簇過表達可以促進KCs的增殖和免疫功能。Zhao等［20］研究發(fā)現(xiàn)，在IL-22介導的銀屑病中，KCs增殖失調且miR-548a-3p的表達上調，miR-548a-3p的過表達可通過靶向蛋白磷酸酶3調節(jié)亞基B促進KCs增殖。Wang等［21］研究發(fā)現(xiàn)，miR-223過表達促進了IL-22刺激的HaCaT細胞增殖，并減少凋亡；其機制可能是miR-223通過PTEN/Akt通路促進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與銀屑病患病風險及病情嚴重度相關，miR-126上調可促進KCs增殖及炎癥反應，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，且促進KCs增殖，抑制其分化；而p53調節(jié)的DNA復制抑制劑killin（KLLN）的過度表達阻止了miR-744-3p對KCs增殖和分化的影響；說明miR-744-3p可通過靶向KLLN調節(jié)銀屑病KCs的增殖和分化。以上研究表明，miRNA可通過影響炎性細胞因子的分泌或通過某些信號通路參與銀屑病KCs增殖的調控。

3.2 miRNA的負調控作用 在銀屑病中，miRNA除了對KCs進行正調控，還發(fā)揮著負調控的作用。Li等［24］研究發(fā)現(xiàn)，SFMBT1是miR-20a-3p的直接靶點，在HaCaT細胞中，過表達miR-20a-3p或敲除SFMBT1基因可抑制細胞增殖或誘導細胞凋亡。研究表明，血管生成素-1（Ang-1）可調節(jié)銀屑病細胞中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下調，miR-876-5p對Ang-1的3'非翻譯區(qū)（UTR）具有靶向作用，且通過抑制Ang-1的表達來抑制增殖［25］。Zheng等［26］研究表明，miR-125b-5p或miR-181b-5p上調可靶向Akt3抑制人表皮角質形成細胞（human epidermal keratinocytes，HEKs）的增殖。Xiao等［27］研究表明，miR124-3p/成纖維細胞生長因子受體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，其機制可能是在重組IL（rIL）-22刺激下，HaCaT細胞內FGFR2沉默或miR124-3p的過表達明顯抑制細胞增殖和遷移能力，降低IL-17A和TNF-αmRNA的表達，同時也降低FGFR2、K6、K16、基質金屬蛋白酶（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。

4 其他因素

生長因子、激肽、抗菌肽、長鏈非編碼RNAs（LncRNAs）、機械牽張等因素與KCs增殖有關。Yu等［32］研究表明，成纖維細胞生長因子19（FGF19）通過FGFR4促進pGSK-3β和β-catenin表達，從而激活Wnt/GSK-3β/β-catenin信號通路，進而維持KCs高增殖能力。Soley等［33］研究表明，B1和B2激肽受體均會影響KCs的增殖和免疫病理，從而加劇疾病的進展。C10orf99是最近發(fā)現(xiàn)的一種人類抗菌肽。Chen等［34］研究表明，C10orf99通過加快G1/S期轉換促進KCs增殖，其促增殖作用與ERK1/2和NF-κB的激活有關，而與Akt途徑無關。Suzuki等［35］研究表明，YKL-40既是細胞因子又是生長因子，可促進HaCaT細胞的增殖。Duan等［36］研究表明，LncRNARP6-65G23.1在M5（一種細胞因子的混合物，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，通過激活ERK1/2和Akt信號通路，刺激KCs增殖并抑制其凋亡。同時，Qiao等［37］研究表明，機械拉伸也可以通過促進KCs增殖和增加KCs產(chǎn)生炎性細胞因子而加重銀屑病的損害，其機制是持續(xù)拉伸使得KCs增殖和皮膚屏障相關基因表達顯著增加，且誘導原代人角質形成細胞產(chǎn)生銀屑病相關的炎性細胞因子、抗菌肽和趨化因子。這可能也是銀屑病常發(fā)生在受到強烈機械拉伸摩擦部位的原因。

5 中醫(yī)藥對KCs增殖的影響

近年來，中醫(yī)藥在銀屑病的治療中發(fā)揮了重要作用。中藥、針灸可通過下調炎性細胞因子發(fā)揮抗KCs增殖的作用，且其效用與中醫(yī)藥下調炎性細胞因子的水平呈正相關，如電針降低局部病變炎癥反應的作用較強，故其抗增殖作用較針刺、火針作用明顯。Li等［38］發(fā)現(xiàn)，水煮松香通過下調IL-23、IL-17A和IL-17F等相關炎性細胞因子，進而抑制Th1/Th17細胞和表皮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細胞浸潤及炎性細胞因子的分泌（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的表達水平，并與局部病變炎性細胞因子水平的降低呈正相關。另外，中藥通過調控機體的氧化應激通路，下調炎性細胞因子，進而抑制銀屑病KCs增殖。Xu等［15］研究表明，紅景天苷可能通過激活SIRT1抑制MAPK、NF-κB和STAT3氧化應激信號通路，并下調炎性細胞因子，進而抑制炎癥、血管生成及KCs過度增殖。有些中藥還可通過作用于某些信號通路來影響mRNA的表達，進而抑制銀屑病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、增加Fas和caspase-3的mRNA水平、下調jag-1蛋白表達、上調Notch-1和Hes蛋白水平，說明黃芩苷可能通過激活Notch信號通路，顯著抑制KCs的活力并促進其凋亡。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的小鼠銀屑病癥狀，抑制其KCs增殖，其機制可能是通過抑制STAT1和STAT3的磷酸化來抑制Th17的細胞分化及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］等中藥均可通過抑制KCs增殖來參與銀屑病的治療。

綜上所述，炎性細胞因子、氧化應激、miRNA、生長因子、激肽、抗菌肽、LncRNAs、機械牽張等多種因素可通過影響KCs增殖參與銀屑病的發(fā)生。在此過程中，炎性細胞因子發(fā)揮了不可或缺的作用，貫穿整個疾病的發(fā)展過程，可直接引起KCs增殖；或通過多種基因調控、信號通路、氧化應激時產(chǎn)生的高水平ROS，刺激炎性細胞因子釋放，誘導KCs過度增殖；中醫(yī)藥則通過拮抗KCs增殖治療銀屑病。這些研究有助于進一步明確銀屑病的發(fā)病機制及實現(xiàn)精準靶點治療。盡管目前對一些細胞因子、基因調控的研究已取得了一定的進展，但中藥、針灸等如何通過影響KCs的增殖治療銀屑病仍需深入研究。