银屑病样模型的研究进展

底婷婷 赵京霞 李 萍

(首都医科大学附属北京中医医院北京市中医研究所病理生理室，北京 100010)

银屑病是一种常见的慢性炎性增生性免疫异常皮肤疾患，组织病理学主要表现为角质形成细胞过度增生、炎性反应细胞聚集和真皮乳头部血管增生扩张等。非人类银屑病自然病例极少见，相关模型在很大程度上提高了我们对于银屑病炎性反应及免疫机制的认识，为研发新药及治疗提供了药理模型。本文就目前银屑病样模型研究加以综述，分析各模型的优势与限制，为模型选择及新模型建立提供参考。

1 传统天然动物模型

小鼠雌激素周期阴道上皮细胞增生活跃，类似于银屑病表皮角质形成细胞过度增生，故利用雌激素诱导可观察药物对增生的抑制作用。此外，鼠尾鳞片表皮因天然缺乏颗粒层故可模拟角化不全，从而评价药物促进颗粒层形成的作用。

此类模型可模拟部分银屑病表皮动力学紊乱的特点，操作简便，常用于抗银屑病药物的筛选。

2 基因突变鼠动物模型

少部分鼠种在长期进化过程中自发突变而产生银屑病样病变，与特定遗传背景及等位基因突变有关。其中最常用为鳞片状皮肤突变(flaky skin，FSN)鼠［1］，形态组织学特点与银屑病相似，真皮大量淋巴细胞、少量中性粒细胞和巨噬细胞浸润，而表皮缺乏T淋巴细胞、角化层增生不明显、再生障碍性贫血及大量乳头状瘤都限制了该模型的使用［1－2］。慢性增生性皮炎突变(chronic proliferative dermatitis，CPDM)鼠棘层增厚［3］，而炎性反应主要由Th2细胞因子介导，且多器官受累［4－5］。缺皮脂突变鼠(asebia，AB)，表现为皮脂腺发育不良、皮肤角化过度和真皮内肥大细胞增多，可用于研究肥大细胞在银屑病发病、发展及维持过程中的作用［6］。

此类模型可批量化生产，从分子遗传学角度研究银屑病的发病机制及药物筛选评价，但该类鼠存在诸如皮肤T细胞缺乏及免疫抑制剂环孢素治疗无效等情况，故其应用仍有局限性。

3 诱导增生动物模型

在动物皮肤上通过人工操作促使表皮过度增生，可诱发银屑病样增生模型。给予缺乏油酸的饲料或短波紫外线照射裸鼠，基底细胞有丝分裂显著加快，出现角化过度、棘层肥厚。普萘洛尔为β－肾上腺素能受体阻滞剂，涂于豚鼠皮肤可降低细胞内cAMP浓度，使角质形成细胞增生加快而诱发或加重银屑病［7］。咪喹莫特为Toll样受体激动剂，可进而激活T淋巴细胞诱导干扰素(interferon，IFN)、肿瘤坏死因(tumor necrosis factor，TNF)、白细胞介素(interleukin，IL)等多种细胞因子产生。将其涂于小鼠皮肤所形成的组织病理改变类似银屑病，且细胞因子的表达模式部分与其相似，同时表皮 IL－23、IL－17 表达升高，脾脏中 Th17 细胞明显增多［8－9］。

这些方法可短期内复制出部分因素与银屑病相似的动物模型，简便易行，用于表皮增生动力学、药物筛选等研究。然而动物所表现出的组织学变化仅为部分银屑病病理改变或针对表皮损伤的迟发反应，与人类自然发生的银屑病还存在一定差异。

4 异种移植动物模型

将银屑病患者皮损移植于裸鼠可在短期内保持其原有病变特征，但炎性反应浸润等特征约16周后消失。移植于重症联合免疫缺陷(severe combined immunodeficiency，SCID)小鼠，移植皮片存活率高且细胞表型与移植前相似，若同时在真皮或静脉注射同来源T淋巴细胞，可建立较长时间内保持银屑病局部特征的动物模型［10］。在人体及该模型中抗CD11a单克隆抗体的疗效已被证实［11］。将无症状皮肤移植到AGR129小鼠［12］，由于携带T细胞的作用，移植皮肤也可自发银屑病样皮损。在人类银屑病与该模型中都已证实抗TNF单克隆抗体和可溶性TNF受体结合蛋白(依那西普)的抑制作用。

此类模型可模拟局部长效银屑病炎性反应，反映病变过程，可从病理生理角度评价银屑病皮损屏障功能恢复过程，应用于疗效验证及潜在治疗方法研究。但由于操作复杂，且仅由单一细胞引起局部反应，并不能充分模拟多因素的全身性疾病。

5 银屑病小鼠模型

美国“银屑病小鼠模型”专利是迄今为止唯一申请专利的银屑病样动物模型［13］。选择 C.B－17scid/scid细胞免疫缺陷小鼠作为受体，BALB/c和129/SvJ小鼠作为供体，其主要组织相容性复合体匹配。获取后注射CD4+CD45RBhiT细胞的小鼠皮肤可表现为鳞屑性红斑。该模型可用于研究银屑病免疫学异常及治疗评价，其机制可能主要为移植排斥所致非特异性炎性反应。

6 转基因动物模型

随着银屑病致病基因的深入研究，模型研究重点已转至转基因动物。该模型可用于特定基因型－表型研究，以探究多种因子在炎性增生性疾病发病机制中的作用。常用的方法是在激活子的调控下，表皮过度表达的分子作用于基底或角质形成细胞，而常作为目标分子的有转化生长因子(transforming growth factor，TGF)－α，IL－6，角质细胞生长因子(keratinocyte growth factor，KGF)，IL－1α，TGF－β，血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)，IFN－γ，骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein，BMP)－6，血管生成有关受体 Tie2，双调蛋白，IL－12和 IL－23的共同亚基－P40，IL－20，胶原酶，ERK 上游的 MAP 激酶－MEK1等。此模型可分为3类:即分别效应于表皮角质形成细胞、白细胞、血管内皮细胞的模型。

针对表皮角质形成细胞的模型多数具代表性和可用性。最常见为IKK2基因敲除小鼠，即删除IKB激酶复合物的催化亚基IKK2而引起小鼠银屑病样皮肤炎性反应［14］，其作用依赖于 TNF 而非 T 细胞［15］。JunB/c－Jun 双基因敲除小鼠［16］:JunB 是 AP－1 转录因子的一部分，c－Jun为其拮抗剂，两者可导致银屑病样皮肤炎性反应与关节炎，但皮肤炎性反应不依赖T细胞及TNF信号，这与rag2基因敲除小鼠和TNF受体－1基因敲除小鼠相似，但后者并不表现关节炎。STAT3角蛋白5(K5)转基因鼠［17］:STAT3在银屑病信号转导中至关重要，其在表皮角质形成细胞过度表达可表现为摩擦区域表皮棘层肥厚，且皮肤T细胞浸润方式与细胞因子同银屑病［18］。移植STAT3转基因模型的皮肤并注射活化T细胞于SCID小鼠可产生银屑病表型，这一发现确立了银屑病发病机制中角质形成细胞和CD4+T淋巴细胞之间的联系［19］。由于在银屑病角质形成细胞的细胞核中发现磷酸化STAT3过度表达，而IL－10及IL－6家族成员诱导STAT3磷酸化，故其已作为潜在治疗靶点用于银屑病研究［20－21］。此外，针对上皮生长因子的转基因动物模型，如通过激活子K14或K5而过度表达TGF－α、β和KGF，可表现为表皮增厚，但缺乏炎性反应及必要的细胞因子作用［22－23］;通过激活子 K14 过表达 IL－10 和 IL－20 的模型可诱导类似银屑病表型，但缺乏皮肤炎性反应及高病死率制约了该模型。

白细胞β整合素CD18亚效等位基因鼠是针对白细胞的转基因动物模型。在PL/J小鼠上采用基因敲除方法研究CD18［24］。该模型白细胞移动黏附分子与β2链复合物减少，表现为银屑病样炎性反应皮损、伴大量T细胞浸润［25］，地塞米松治疗有效，但其发病机制未知，且具有非银屑病样表皮增生及角蛋白异常表达，故未被广泛用于药效试验。P40转基因鼠通过K14启动子促使角质形成细胞过度表达P40［26］，但其皮肤炎性反应与湿疹、异位性皮炎更类似，缺乏典型CD8+T细胞皮肤浸润，在银屑病研究中有所限制。人类白细胞抗原(HLA)－B27/β2微球蛋白转基因鼠［27］高表达与脊柱关节病有关的 HLA－B27，表现为表皮棘层增厚与CD4+、CD8+T细胞浸润，类似免疫介导的关节炎和炎性反应性肠道疾病。尚缺乏银屑病疗效测试报告，多用于与HLA－B27相关的自身免疫性疾病。

针对血管内皮细胞的模型有VEGF转基因小鼠和Tie2转基因小鼠。小鼠通过启动子K14过表达VEGF，表现为皮肤炎性反应、血管增生和棘层增厚［28］。但皮损为血管依赖性，真皮肥大细胞浸润，除可溶性VEGF受体1－VEGF受体2免疫球蛋白融合蛋白，该模型缺乏其他药物疗效证据。Tie2转基因小鼠由位于血管生成素－1、2受体 Tie2上的驱动程序构建，存在肥大细胞浸润和不完整表皮变化，而经环孢素 A 治疗有效［29］。

以上转基因动物可表现类似银屑病的皮肤病理表现，为临床治疗和致病基因研究提供了新途径，但此模型只从单一基因反映病因，尚不能全面解释疾病发病中各种复杂因素的关联。

7 体外细胞模型

部分体外细胞培养模型可应用于银屑病研究。来源于病患皮肤或正常皮肤经多种细胞因子、生长因子(如 IL－20，IL－22，致瘤素－M)处理的重组人表皮角质细胞在空气－液体界面生长、分化和分层，可模拟银屑病表皮发展模式［30］，如趋化因子 IL－8和 GRO－α 的上调及诱导角蛋白过度增生［31］。永生化角质形成细胞，即HaCaT细胞为研究抗银屑病药物活性的常用细胞株，其免疫学特性与表皮角质形成细胞非常相似［32］。虽然明显缺乏白细胞和血管作用，但对于角质形成细胞分化和药物评价等研究仍有其独特优势。Jurkat E6－1 T淋巴细胞株可模拟银屑病病理状态下T淋巴细胞增生、活化，CD69为T细胞活化后表达最早的表面分子，检测其表达情况即可推知T细胞的活化程度［33］，多用于药物评价及免疫学研究。成人来源的真皮微静脉内皮细胞体外培养可模拟血管内皮细胞形态［34］，研究药物对内皮细胞增生、迁移、管腔形成及凋亡的影响，用于药物作用靶点筛选。

此类模型从细胞学水平上模拟了部分银屑病表型，虽缺乏多因素的共同参与，但此类模型针对性强，操作简便，为银屑病发病机制研究及药物评价提供了新思路与方法。

银屑病是目前公认的人类最常见的自身免疫性疾病之一，其病因及具体发病机制尚未完全明确。上述模型均基于不同的致病机制为银屑病研究提供受试主体，各具优势与限制。模型只是在短期、局部、非特异性地表现银屑病部分病理生理特征，最重要的局限为种属间的差异［31］。因此标准化的对比方法尤为重要，不仅用于人类与动物模型对比，也可用于不同模型间的直接比较。作为研究银屑病的可用模型，应具备相应病理组织学特征、类似发病机制、对抗治疗药物的相似反应。迄今为止仍缺乏一种能够研究所有相关潜在因素的理想动物模型，因此在特定的模型中需要研究不同致病环节是否以及如何相互联系，从而建立一种能长期整体特异性地模拟出银屑病特征、反映银屑病实际发病状况的动物模型。

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