寻常型银屑病中ERK1/2-MAPK信号通路的调控机制及中药的干预作用

钟春花，郝平生

(1.成都中医药大学临床医学院，四川 成都；2.成都中医药大学附属医院，四川 成都)

0 引言

银屑病(psoriasis)是临床上常见的一种慢性炎症性复发性皮肤病，主要特征是角质细胞过度增殖、炎症细胞浸润、真皮血管新生[1]。表现为红斑、斑块、鳞屑，临床上以寻常型银屑病最为常见。全球范围内的发病率大约是1%-2%[2]。其发病机制尚不明确，目前认为银屑病是一个累及多环节多通路的疾病。其中，丝裂原活化蛋白激酶(mito.gen—activated protein kinase，MAPK)信号通路作为重要的信号转换通道，发挥着调控细胞的增殖、分化、凋亡、炎症以及免疫反应等作用[3]。ERK-MAPK是MAPK家族最主要的成员之一，在银屑病发病过程中起重要作用。中药治疗该病在副作用小、延缓复发等方面优势突出，越来越多的研究发现，一些中药及中药复方可通过调控该通路而影响银屑病的进展。

1 ERK- MAPK信号通路

ERK通路是经典MAPK信号转导途径，目前研究最为彻底的有ERK1和ERK2两种亚型。MAPK普遍存在于真核细胞中，能将多种细胞外刺激产生的信号通过级联反应从细胞膜传递到细胞核内，典型的三级酶联反应模式为：激活因子作用于 MKKK激活MKK，产生MAPK并作用激活底物。多种细胞表面受体如细胞因子受体、受体酪氨酸激酶、胰岛素受体、生长因子、TCR、CD28、BCR、G蛋白偶联受体等可激活该通路[4]。在调控细胞增殖、分化、凋亡、应激、免疫反应以及炎症等方面有着重要的作用。

2 ERK1/2-MAPK信号通路与银屑病的相关性

2.1 ERK1/2-MAPK信号通路在银屑病皮损中的表达

Johansen等[5]的研究发现，银屑病皮损区ERK的活性较正常皮肤明显增高，治疗后银屑病皮损ERK活性较治疗前明显降低。p-ERK1/2作为ERK1/2-MAPK信号通路中关键的信号分子，其表达的多少标志着该通路的活化程度。Takahashi 等[6]研究显示，P-ERK在非银屑病皮损处只少量表达于表皮基底层，且主要为胞质染色；P-ERK在银屑病皮损处表达明显增强，表达于表皮全层，且明显定位于胞核。蔓小红等[7]研究发现ERK的上游激酶P-MEK和下游活化产物核因子 -κB(nuclear factor-kappa B，P-NF-κB)在银屑病皮损中的表达也显著增强，正常人常为胞质表达的P-NF-κB也变为胞核表达。银屑病皮损中ERK-MAPK信号通路相关分子表达增强，表明该通路的活化与银屑病发病密切相关。

2.2 ERK1 /2 -MAPK信号通路在银屑病中的作用

2.2.1 参与角质形成细胞及血管内皮细胞增殖

银屑病重要的病理特征之一为角质形成细胞增殖过速。研究证明KRT16参与了银屑病的发生发展，银屑病病变组织中KRT16、p-ERK1/2和VEGF的表达水平显著升高，为了探讨KRT16的作用机制，研究者用KRT16 siRNA或/和ERK抑制剂(PD98059)治疗银屑病患者角质形成细胞，观察相关基因表达和细胞存活率的变化。经KRT16-siRNA和KRT16-siRNA+PD98059处理的角质形成细胞显示KRT16、p-ERK1/2和VEGF表达降低；经KRT16-siRNA、PD98059和KRT16-siRNA+PD98059处理的细胞存活率显著降低。这些结果表明KRT16通过抑制ERK信号通路抑制银屑病角质形成细胞增殖和VEGF分泌，为银屑病的治疗提供了基础理论[8]。此外，银屑病皮损中的磷酸化的ERK1/2、EGFR和Elk-1(激酶转录激活因子ETS样蛋白-1)的表达较正常皮肤增强，因p-EGFR-ERK1/2-Elk-1信号通路可以启动细胞增殖而在银屑病病程中起重要作用[9]。另有研究[10]发现银屑病皮损中CKLF1 及其受体CCR4的表达均升高，且在其诱导的C端肽(C19和C27)的刺激下，人原始脐静脉内皮细胞显示高度增殖，肽的增强作用还伴随着ERK1/2-MAPK信号通路的活化，因此作者认为CKLF1可能是通过活化ERK1/2-MAPK通路促进微血管内皮细胞的增殖而影响银屑病进程，总之，角质形成细胞及血管内皮细胞的增殖，与ERK信号通路的激活息息相关。

2.2.2 参与免疫应答与炎症反应

银屑病主要是由DC细胞及T细胞介导的自身免疫性皮肤病，目前认为银屑病的发生是由DC细胞呈递并诱导T细胞的分化引起的[11]。①研究表明ERK磷酸化可激活Th17细胞，诱发炎症反应[12]。IL-17是Th17细胞产生的标志性促炎细胞因子，也是Th17细胞的主要效应因子。在银屑病等自身免疫疾病的发展过程中IL-17作为重要的促炎介质而发挥作用[13]。②ERK1/2活化后，可作用于其下游分子NF-кB直接调控相关基因表达，NF-KB是一种多向性核转录因子，静止状态下NF-KB以非活性形式存在于胞质中，磷酸化的NF-KB(P-NF-KB)则进入细胞核，调节多种炎症相关细胞因子如TNF、IL-6、IL-8等的转录，进而参与机体的免疫应答、炎症反应[7]。③ERK通路可以促进Th1细胞及角质形成细胞产生趋化因子 CXCL9、CXCL10、CXCL11 和 CCL20[14-15]，从而促进对T细胞以及DC细胞的趋化作用。④IL-21、IL-22通过ERK1/2途径诱导角蛋白17(银屑病相关性细胞角蛋白)表达，已证实K17分子可以刺激T淋巴细胞活化、增生，释放γ干扰素(IFN-γ)、白介素17(IL-17)等炎症因子，而IFN-γ、IL-17又可诱导、增加K17的表达，从而形成一个相互促进的环路，参与银屑病炎症反应和细胞异常增生等病理改变[16-18]。Huang Xiaoling等[19]在筛选以ERK为靶点的小分子数据库的过程中，发现了一种合成的小分子JSI287，并通过研究表明它通过ERK/IL-17信号途径具有减轻IMQ所致皮肤损伤的表皮厚度、表皮充血、水肿和炎性细胞浸润的作用，减少IL-6、IL-12和IL-17A等炎性细胞因子释放，ERK抑制剂JSI 287有望成为银屑病治疗的候选药物。

2.2.3 ERK1 /2 -MAPK信号通路与银屑病同形反应相关

Furue Kazuhisa等[20]前期研究表明趋化因子CCL20可能在角质形成细胞划伤后引起Koebner现象中起关键作用。该团队后期研究证明划痕损伤上调了表皮生长因子受体(EGFR)的磷酸化，并且特异性EGFR抑制剂PD153035减弱了划痕诱导的ERK依赖的CCL20上调，表皮生长因子受体-ERK-CCL20通路可能解释了为什么在银屑病患者中经常出现Koebner现象[21]。

3 中药对ERK1/2-MAPK信号通路的干预作用

临床上，中药治疗寻常型银屑病具有副作用小、延缓复发等优势，越来越多的研表明中药可通过抑制ERK1/2-MAPK信号通路激活及其下游因子表达，抑制角质形成细胞异常增殖、真皮血管异常增生及炎症浸润，从而影响银屑病病程。刘欣[22]等研究表明养血活血解毒方可通过干预ERK/NF-κB通路，调控促血管新生因子VEGF及其受体的表达，抑制过度增殖及活化的内皮细胞功能，从而对银屑病血管新生的病理环节发挥治疗作用，且全方药效最佳，方中的解毒组分(土茯苓、拳参)疗效次之。既往研究[23]发现，紫草素可降低ERK磷酸化水平，从而抑制肿瘤细胞生长、增殖、存活。朱晓芳为了探究紫草素在治疗银屑病中的作用机制，用Wstern blot法检测IL-22刺激皮肤角质形成细胞引起的Gab1/2、Erk1/2的磷酸化水平及紫草素干预后的变化。结果发现：紫草素干预后Gab1/2、Erk1/2的磷酸化水平明显下降。表明紫草素可通过拮抗IL-22刺激皮肤角质形成细胞引起的Gab1/2的磷酸化，进一步抑制其下游ERK/MAPK信号通路的活化，从而影响KC增殖、迁移及分化[24]。李雪[25]发现橙皮苷呈剂量依赖性对小鼠银屑病样皮损具有不同程度的改善作用，橙皮苷可通过抑制角质形成细胞的增殖、分化和局部的炎症反应改善咪喹莫特诱导的银屑病样皮损；其作用机制之一是通过调控IRS-1/ERK1/2通路，进而影响细胞代谢能力。为探讨蛇床子素对内毒素(lipopolysaccharide，LPS)诱导的肠上皮细胞CaCO2中炎症因子表达的影响及机制。孙武等[26]首先通过real-time PCR检测到蛇床子素预处理可明显降低LPS诱导的肠上皮细胞 CaCO2 中IL-6和TNF-α等炎症因子的表达，再用Western blot检测到炎症因子的表达下降伴随着细胞中ERK磷酸化水平的下降，表明该炎症抑制效应可能与ERK的磷酸化受抑有关。赵京山等[27]探讨了羟基红花黄色素A抑制VSMCs增殖的作用及分子机制，结果表明，该药物可浓度依赖性地抑制PDGF诱导的VSMCs增殖，其作用机制与阻断PDGF受体的激活和ERK信号通路的活化有关。

4 小结

综上所述，ERK信号通路的异常激活与银屑病的发生发展密切相关。它能够调节细胞的增殖、分化、炎症等多种生物反应，参与寻常型银屑病各个病理环节。中药治疗该病在副作用小、减少复发等方面优势突出，诸多研究表明中药及中药复方可通过干预该通路而发挥疗效，吾师郝平生教授临床上运用加味凉血消风散治疗寻常型银屑病血热证患者疗效显著，已有研究从Notch、JAK3/STAT3等信号通路研究该方的部分作用机制[28-29]，可尝试从ERK-MAPK信号通路进一步探究其作用机制。