14-3-3蛋白参与银屑病表皮增殖失调相关性研究进展

赵锐恒, 张晓艳

(1.北京中医药大学，2.中日友好医院，北京 100029)

银屑病是一种慢性、反复性、炎症性皮肤病。其患病率在世界各地差异性较大，欧美患病率为1%～3%。有一项对我国6个城市的调查研究显示其患病率为0.47%[1]。银屑病一般分为寻常型、关节型、脓疱性、红皮病型4种类型，其中寻常型银屑病的发病比例最高。该病好发于头部、肘部、膝关节伸侧、也可发生于身体其他部位，临床部分患者可见甲顶针样凹陷；合并脂代谢、高血压等其他脏器疾病。目前研究认为其发病免疫因素占主导地位，中医认为主要是血热、血瘀、血燥导致气血运行不畅，肌肤失养导致该病的发生。目前的治疗手段可分为3类：中医治疗、西医治疗以及心理疗法。

目前研究显示，寻常型银屑病的发病机制与IL-23/IL-17A-Th17轴、酪氨酸激酶信号转导及转录激活蛋白(janus kinase/signal transducer and activator of transcription，JAK/STAT)、丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)等信号通路相关。14-3-3是一组高度保守、广泛表达、含有丰富的可溶酸性胞浆蛋白质,在哺乳动物有 7种亚型： β, γ , ε , η , σ , θ 和 ζ，研究显示可以参与多种信号通路，如MAPK、PI3K/AKT等，从而调控细胞的生长分化。Sambandam等[2]发现14-3-3可通过结合位点识别磷酸化-Yap1，改变Yap1亚细胞定位，从而使角质形成细胞过度增殖；14-3-3σ下调让角质形成细胞大量增殖[3]；14-3-3蛋白对角质形成细胞调控与银屑病发病时角质细胞增殖过度，细胞周期缩短一致。另外，Man等[4]运用免疫组化技术发现在银屑病皮损中14-3-3β、ζ低表达，Rabby等[5]利用Western blotting技术发现14-3-3ε、θ在银屑病皮损中低表达。本文将14-3-3蛋白导致银屑病表皮增殖失调的机制、途径进行归纳总结。

1 14-3-3蛋白参与的信号通路与银屑病发病关系

1.1 PI3K/AKT

磷酸肌醇激酶(phosphoinositide 3-kinase，PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B，PKB)是具有调控细胞增殖、抗凋亡、促进细胞生长等功能的信号通路之一。目前发现PI3K/AKT信号通路参与了银屑病皮肤慢性炎症的发生。 Varshney等[6]发现在IL-17A诱发的银屑病中的角质细胞中PI3K、AKT、雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)表达增加，验证了上述发现。 另外,Zhang等[7]指出PI3K/AKT信号通过 PI3K高表达可能导致AKT活化过度，AKT可能通过磷酸化下游靶蛋白Forkhead转录因子(the forkhead box O,FOXO)等促进角质形成细胞增殖，而14-3-3蛋白可以促进AKT的磷酸化FOXO3出胞核滞留在细胞质中，从而抑制FOXO3在细胞核的抑制增殖功能，促进角质形成细胞增殖[8]。AKT还可以磷酸化PI3K/AKT轴中的下游信号靶点mTOR；14-3-3ε通过mTOR 积极调节细胞生长[9]。研究显示PI3K/AKT、mTOR在银屑病患者及咪喹莫特乳膏诱导的小鼠银屑病皮损中较正常对照组表达上调[10]；mTOR及其下游信号分子核糖体S6激酶在损伤性银屑病皮肤中被激活[11]，同时Chung等[12]发现细胞外信号通过受体酪氨酸激酶激活PI3K时，生成的磷酸肌醇产物将AKT招募到细胞膜上，AKT被磷酸化并识别C-端从而绑定14-3-3蛋白，根据需求激活相应的细胞表面膜蛋白的表达。PI3K/AKT/14-3-3之间作用也为治疗银屑病提供了一个新的治疗思考。

1.2 MAPK/ERK

MAPK是一种丝氨酸-苏氨酸激酶，当细胞受到外界多种刺激时，通过苏氨酸和酪氨酸残基磷酸化而被激活。MAPK级联由三个功能相互关联的蛋白组成:MAP激酶激酶激酶(MAPK3)、MAP激酶激酶(MAPK2或MEK)和一个末端MAP激酶(MAPK)；当被激活时，MAP3K磷酸化其下游的MAP2K，激活其下游的MAP进行信号传导，进而控制细胞分化、细胞增殖和凋亡、免疫应答等过程[13]。MAPK家族成员包括：细胞外信号调节激酶(extracellular signal regulated kinase,ERK)1和2, p38 MAPKs (p38α、p38β、p38γ)和c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)1、2和3。目前已有实验证实p38 MAPKs、ERK1/2、JNK参与银屑病发病，p38 MAPK下游信号通路MK2在银屑病皮损中表达增加[14]。Johnson-huang等[15]发现通过持续的诱导MAPK信号通路中ERK， p38 MAPK激活了EGFR(epidermal growth factor receptors,EGFR)导致银屑病表皮细胞增殖。研究显示14-3-3蛋白可以调控p38 MAPK、MAPK2、NF-κB信号通路。Gadahi等[16]发现14-3-3蛋白亚型2可以让炎症因子IL-17表达增加；IL-17中的IL-17A、C、F细胞因子作用于角质形成细胞，刺激促炎细胞因子和趋化因子的产生，促进银屑病发病[17]。

1.3 磷酸酶和张力蛋白同源基因

磷酸酶和张力蛋白同源基因PTEN(phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten，PTEN)是10号染色体上缺失的磷酸酶和紧张素同源物，是一个经典的抑癌基因，位于10号染色体的10q23区域，具有脂质和蛋白磷酸酶活性；参与磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/AKT级联的稳态维持，是PI3K通路重要负调控因子，去磷酸后可让PIP3 转化为 PIP2，抑制 AKT的激活[18]。有研究表明14-3-3η低表达可以刺激AKT Thr308磷酸化，诱导AKT在细胞核内积聚，增强AKT的促凋亡功能[19]。Li等[20]研究发现PTEN蛋白在银屑病患者皮损较正常皮肤组织中的表达低，可能导致银屑病病变中AKT活性的增加，进而激活PI3K/AKT通路诱导银屑病角质形成细胞过度增殖和凋亡损伤。14-3-3ζ可以强化PI3K/AKT通路从而连接Wnt通路，而通路中Wnt5a在银屑病患者皮损中高水平表达[21-22]。细胞核内PTEN还可以直接与肿瘤抑制因子p53结合调控细胞周期，p53在银屑病皮损中高表达，可抑制银屑病表皮增殖向恶性转换，p53与其阳性调控因子14-3-3蛋白形成稳定小分子p53-14-3-3从而保证细胞的增殖生长[23]。综上，14-3-3蛋白通过与PTEN作用维持肿瘤抑制因子的正常功能或者促进PI3K/AKT 通路活性，可能参与银屑病的发病。

2 14-3-3蛋白调控细胞周期与银屑病发病关系

细胞分裂主要依靠细胞周期蛋白(cell devision cyclin,CDC)和细胞周期蛋白激酶(cyclin-dependent kinase，CDK)这两种调控因子，细胞周期蛋白25同源蛋白C(cell devision cyclin 25 homolog C，CDC25C)的活化是哺乳细胞进入M期必要过程，DNA损伤时，激活检查点激酶chk1，磷酸化CDC25C的ser216位点，暴露出与14-3-3蛋白结合位点，两者结合后抑制CDC25C进入细胞核，滞留在细胞质中，进而使得细胞周期停留在G2期[24]。另外14-3-3蛋白还可以与S期的中枢调节因子CDC25A相结合，使CDC25A阻滞在细胞质，细胞无法进入S期，除此之外，14-3-3还可以通过Cyclin-Cdk2 结合结构域与其他细胞调节因子相结合，如 p107、 p130、 p21CIP1、 p27KIP1和 p57KIP2等进而来调控细胞周期； 14-3-3蛋白可以抑制thr157位点磷酸化的 p27进入细胞核，让其定位在细胞质中，导致细胞周期紊乱[25]。Granata等[26]研究显示p27KIP1在银屑病患者中的表达水平较低，导致角质形成细胞异常分化和抵抗凋亡使银屑病表皮增生。p21是p53的靶基因，是介导p53依赖的G1阻滞和衰老的主要调控因子，p21蛋白可通过泛素依赖和泛素非依赖机制降解。研究发现14-3-3θ通过泛素非依赖机制来调控p21降解，从而影响细胞增殖[27]；银屑病皮损及皮损消退部位p21WAFI同正常皮肤相比均呈上调表达[28]。另外，相关实验结果显示p53在银屑病皮损中表达增高，并且在紫外线照射下可通过p53促进银屑病中FOXP3(forkhead box P3，FOXP3)的转录；14-3-3σ、14-3-3ζ等可以调控p53从而控制细胞生长[29]。

3 14-3-3蛋白调控细胞凋亡与银屑病发病关系

细胞凋亡是一种生理性死亡,受细胞特定基因编码的高度调节,早期以细胞 DNA降解为特征。 细胞凋亡受多种因素调节，其中以B淋巴细胞瘤-2基因(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)蛋白家族为代表，Bcl-2凋亡调节蛋白通过丝氨酸磷酸化被广泛调控，Bcl-2 蛋白家族包括 Bcl-xs、Bax、Bcl-xl、Bad等；Bad上有S112、S136和S155三个磷酸化位点，S112、S136可以分别或同时与14-3-3蛋白结合[30]。Bad未被磷酸化时，Bad被发现定位于与Bcl-2和Bcl-XL结合的线粒体上，磷酸化时Bad与14-3-3蛋白结合定位在细胞质中，阻碍Bad促进细胞凋亡的功能。抗凋蛋白Bcl-x和促凋蛋白Bax在银屑病表皮的过表达,抗凋蛋白Bcl-2低表达；Bcl-2较低可能与银屑病的炎症刺激相关，Bax升高可能促进角质形成细胞增殖，也同时加速细胞的凋亡，文献报道14-3-3ζ蛋白表达降低后Bax/Bcl-2表达增加，14-3-3γ可以让Bcl-2从Bad/Bcl-2中分离，改变两者亚细胞定位，从而可以抑制凋亡[31]。14-3-3蛋白可能调控参与细胞凋亡通路的蛋白，使角质细胞凋亡发生异常，促进银屑病皮损的形成。

4 结语

寻常型银屑病是一种红斑鳞屑性皮肤病，该病也被称为“牛皮癣”，好发于男性，发病机制目前尚不完全明确，但其角质形成细胞过度增殖是其发病的重要特征。目前有研究显示银屑病表皮角质形成细胞过度增殖与PI3K/AKT、 MAPK/ERK 信号通路、细胞周期和凋亡通路相关。14-3-3蛋白可以间接或直接影响以上通路，从而对其发病起到作用。目前14-3-3蛋白在神经性疾病、肿瘤等发病研究中较多，也有文献显示14-3-3蛋白家族某些成员在银屑病皮损中有差异性的表达，参与银屑病角质形成细胞的增殖失调，从而导致银屑病的发病，但具体机制尚不明确。 当前TNF-α抑制剂、 IL-17及IL-23受体拮抗剂、JAK抑制剂等[50]均已应用于银屑病治疗，故研究14-3-3蛋白在银屑病皮损形成中的作用机制有助于进一步阐明银屑病的发病机制，也能为银屑病治疗提供新的参考思路。