银屑病角质形成细胞增殖机制的研究进展

孙冷冰，龚坚，刘巧

银屑病（psoriasis，PS）是一种临床常见的慢性炎症性皮肤疾病，全球患病率高达0.2%~11.4%［1］。其发病机制复杂，组织病理改变为角质形成细胞（keratinocytes，KCs）过度增生、新生血管形成及炎性细胞浸润［2］。特征性皮损为皮肤局部或广泛分布的鳞屑性红斑或斑块，皮疹常反复发作，难以痊愈，严重影响患者的日常生活［3-4］。因此，积极探索银屑病的发病机制及中医药在其中的干预作用具有重要意义。KCs作为皮肤表皮层的主要组成部分，在抵抗外界环境损害及维持皮肤稳态方面具有重要的作用；其异常增殖与PS的发生密切相关［5］。近年来，国内外学者对银屑病KCs增殖机制的研究主要集中于炎性细胞因子、氧化应激、微小RNA（miRNA）等方面，而中医药在其中发挥了重要干预作用。因此，本文着重从以上几个方面进行简要综述，为进一步研究银屑病的发病机制及临床精准治疗提供参考。

1 炎性细胞因子的作用

银屑病是一种自身炎症性角化疾病［6］，炎症反应贯穿整个疾病的发病过程，其皮损部位KCs可通过释放趋化因子吸引T细胞聚集，继而分泌干扰素（IFN）-γ、白细胞介素（IL）-8、IL-22、IL-17A等炎性细胞因子，促进表皮KCs增殖［7］。Goldie等［8］首次发现转录类颗粒状因子3（Grainyhead-like 3，GRHL3）与胸腺活化调节趋化因子（TARC）的促增殖信号之间的联系，敲低人永生化角质形成细胞（human keratinocytes，HaCaT）中的GRHL3因子，皮肤出现具有TARC被激活的炎症反应特征，如肥大细胞和促炎性T细胞的浸润增加，进而促进KCs增殖，并可见促增殖/促炎症标志物T细胞标记CD3和信号转导与转录活化因子3（STAT3）的表达。近年来，多项研究表明炎性细胞因子可通过多种基因调控或者信号通路对KCs增殖起着正、负调控的作用。

1.1 炎性细胞因子的正调控作用 炎性细胞因子可刺激其他细胞因子，诱导角蛋白（keratin，K）高表达，进而促进KCs增殖。Yang等［9］认为，与KCs增殖相关的K6、K16和K17是银屑病发生的标志物，其分子机制为：在IL-17或IL-22等炎性细胞因子刺激下，转录因子核因子E2相关因子2（nuclear factor erythroid 2-related factor 2，Nrf2）转运到细胞核并启动靶向K6、K16、K17高表达，从而促进KCs增殖，参与银屑病的发病。

同时，一些炎性细胞因子通过上调凋亡蛋白分子参与银屑病KCs的增殖。Wang等［10］探讨了凋亡抑制蛋白家族分子Livin在炎性细胞因子抑癌素M刺激KCs中的调控作用，结果表明经抑癌素M刺激后Livin分子表达上调，且通过细胞外信号调节激酶（ERK）和STAT3信号通路调控Livin的表达和促进HaCaT细胞的增殖。

1.2 炎性细胞因子的负调控作用 某些炎性细胞因子可通过激活激酶信号转导和转录激活信号通路抑制银屑病KCs增殖。Yin等［11］研究发现，与邻近非病变组织皮损相比，斑块状银屑病患者皮损组织中IL-28受体α（IL-28RA）的表达显著降低；体外研究证明，在IL-28RA基因被敲除后，HaCaT细胞增殖速度加快，S期和G2/M期细胞占比增加；相反，IL-28RA过表达抑制HaCaT细胞的增殖，使细胞周期停滞在G0/G1期；进一步机制研究显示IL-28RA通过激活Janus激酶信号转导和转录激活信号通路发挥其抗增殖作用。以上研究说明IL-28RA通过激活Janus激酶信号通路抑制银屑病KCs增殖。然而，一些炎性细胞因子还可以作用于某些信号通路，从而调控银屑病KCs的增殖和分化。Buerger等［12］研究表明，炎症依赖性mTORC1信号传导可干扰KCs的增殖和分化，即在健康状态下，当KCs从增殖转为终末分化时，mTOR信号被阻断，而在银屑病等炎症情况下，炎性细胞因子［IL-1β、IL-17A、肿瘤坏死因子（TNF）-α］通过PI3-K/Akt信号通路持续性激活mTORC1信号，导致KCs异常增殖及分化；相反，如果mTORC1信号被阻断，则可以控制其异常增殖及分化。

2 氧化应激的作用

氧 化 应 激（oxidative stress，OS）是 活 性 氧（reactive oxygen species，ROS）与人体抗氧化分子数量不平衡所致［6］。Barygina等［13］认为，在银屑病患者体内OS标志物水平较高，说明银屑病中有氧化应激反应的参与。Skutnik-Radziszewska等［14］研究了40例年龄、性别相匹配的斑块状银屑病患者和健康受试者，与健康组相比，银屑病组未刺激性唾液、刺激性唾液和血浆中晚期氧化蛋白产物、晚期糖基化终产物、丙二醛和脂氢过氧化物水平显著升高，总蛋白和唾液淀粉酶浓度明显降低，说明银屑病的发生普遍伴随着氧化还原不平衡及氧化反应的存在。上述研究表明，OS在银屑病的发生机制中起着不可或缺的作用。

Xu等［15］研究表明，银屑病OS时可产生高水平的ROS，促使炎性细胞因子释放，诱导KCs过度增殖和血管生成。Lai等［16］认为，ROS还可通过诱导Th17/Th1/Th22细胞的增殖及分化，抑制调节性T淋巴细胞的抗炎活性及促炎性细胞因子，如IL-17、IL-22、TNF-α、IFN-γ和血管内皮生长因子（VEGF）的分泌，进而刺激KCs增殖和血管生成。Barygina等［13］研究发现，细胞外培养液中成纤维细胞逐渐产生的ROS显著影响KCs；成纤维细胞可引起KCs中ERK1/2磷酸化增加，细胞内ROS升高，细胞周期加速，进而导致KCs增殖。以上研究说明ROS诱导OS可通过炎性细胞因子释放、信号通路等多种途径影响银屑病KCs的增殖。

此外，还有一些信号分子可抑制氧化应激通路抗银屑病KCs增殖。Xu等［15］研究表明，沉默信息调节因子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氧化应激信号通路，并下调炎性细胞因子，进而抑制炎症、血管生成及KCs过度增殖。Woodby等［17］研究表明，磷酸二酯酶4抑制剂CHF6001可抑制磷酸化NF-κB亚基p65易位，使烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）氧化酶失活而降低氧化应激，从而抑制KCs增殖。

3 miRNA的作用

miRNA（miR）是小的非蛋白质编码核糖核酸，在基因表达调节中起关键作用［18］。自Sonkoly等［19］于2007年首次提出miRNA失调参与银屑病的发病机制后，多种银屑病miRNA的变化及其潜在分子机制逐渐被提出，如miRNA对KCs增殖起着正、负调控的作用，而这种调控失衡可能是银屑病发病的关键。

3.1 miRNA的正调控作用 目前已发现多个miRNA参与银屑病KCs增殖的调控机制。Zhang等［5］研究发现，在KCs中细胞因子通过激活STAT1信号通路增加miR-17-92簇的表达，其过表达可抑制细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂2B，进而促进KCs的增殖和细胞周期进程，说明细胞因子诱导的miR-17-92簇过表达可以促进KCs的增殖和免疫功能。Zhao等［20］研究发现，在IL-22介导的银屑病中，KCs增殖失调且miR-548a-3p的表达上调，miR-548a-3p的过表达可通过靶向蛋白磷酸酶3调节亚基B促进KCs增殖。Wang等［21］研究发现，miR-223过表达促进了IL-22刺激的HaCaT细胞增殖，并减少凋亡；其机制可能是miR-223通过PTEN/Akt通路促进IL-22刺激的KCs增殖并抑制其凋亡。Feng等［22］研究发现，miR-126与银屑病患病风险及病情严重度相关，miR-126上调可促进KCs增殖及炎症反应，抑制其凋亡。Wang等［23］发现，miR-744-3p在银屑病皮损组织中上调，且促进KCs增殖，抑制其分化；而p53调节的DNA复制抑制剂killin（KLLN）的过度表达阻止了miR-744-3p对KCs增殖和分化的影响；说明miR-744-3p可通过靶向KLLN调节银屑病KCs的增殖和分化。以上研究表明，miRNA可通过影响炎性细胞因子的分泌或通过某些信号通路参与银屑病KCs增殖的调控。

3.2 miRNA的负调控作用 在银屑病中，miRNA除了对KCs进行正调控，还发挥着负调控的作用。Li等［24］研究发现，SFMBT1是miR-20a-3p的直接靶点，在HaCaT细胞中，过表达miR-20a-3p或敲除SFMBT1基因可抑制细胞增殖或诱导细胞凋亡。研究表明，血管生成素-1（Ang-1）可调节银屑病细胞中PI3K、AKT、mTOR和ERK的磷酸化水平，且miR-876-5p在银屑病患者的组织和血液中表达下调，miR-876-5p对Ang-1的3'非翻译区（UTR）具有靶向作用，且通过抑制Ang-1的表达来抑制增殖［25］。Zheng等［26］研究表明，miR-125b-5p或miR-181b-5p上调可靶向Akt3抑制人表皮角质形成细胞（human epidermal keratinocytes，HEKs）的增殖。Xiao等［27］研究表明，miR124-3p/成纤维细胞生长因子受体2（FGFR2）轴可能抑制KCs的增殖和迁移，并改善银屑病的炎症微环境，其机制可能是在重组IL（rIL）-22刺激下，HaCaT细胞内FGFR2沉默或miR124-3p的过表达明显抑制细胞增殖和迁移能力，降低IL-17A和TNF-αmRNA的表达，同时也降低FGFR2、K6、K16、基质金属蛋白酶（MMP）-1、MMP-9、p-PI3K、p-Akt和p-ERK的蛋白水平。此外，也有研究报道miR-125b［28］、miR-187［29］、miR-145-5p［30］、miR-320b［31］等miRNA也有抑制银屑病KCs增殖的作用。

4 其他因素

生长因子、激肽、抗菌肽、长链非编码RNAs（LncRNAs）、机械牵张等因素与KCs增殖有关。Yu等［32］研究表明，成纤维细胞生长因子19（FGF19）通过FGFR4促进pGSK-3β和β-catenin表达，从而激活Wnt/GSK-3β/β-catenin信号通路，进而维持KCs高增殖能力。Soley等［33］研究表明，B1和B2激肽受体均会影响KCs的增殖和免疫病理，从而加剧疾病的进展。C10orf99是最近发现的一种人类抗菌肽。Chen等［34］研究表明，C10orf99通过加快G1/S期转换促进KCs增殖，其促增殖作用与ERK1/2和NF-κB的激活有关，而与Akt途径无关。Suzuki等［35］研究表明，YKL-40既是细胞因子又是生长因子，可促进HaCaT细胞的增殖。Duan等［36］研究表明，LncRNARP6-65G23.1在M5（一种细胞因子的混合物，包括IL-17A，TNF-α，IL-1α，IL-22和肿瘤抑制素-M）刺激的KCs中显著上调，通过激活ERK1/2和Akt信号通路，刺激KCs增殖并抑制其凋亡。同时，Qiao等［37］研究表明，机械拉伸也可以通过促进KCs增殖和增加KCs产生炎性细胞因子而加重银屑病的损害，其机制是持续拉伸使得KCs增殖和皮肤屏障相关基因表达显著增加，且诱导原代人角质形成细胞产生银屑病相关的炎性细胞因子、抗菌肽和趋化因子。这可能也是银屑病常发生在受到强烈机械拉伸摩擦部位的原因。

5 中医药对KCs增殖的影响

近年来，中医药在银屑病的治疗中发挥了重要作用。中药、针灸可通过下调炎性细胞因子发挥抗KCs增殖的作用，且其效用与中医药下调炎性细胞因子的水平呈正相关，如电针降低局部病变炎症反应的作用较强，故其抗增殖作用较针刺、火针作用明显。Li等［38］发现，水煮松香通过下调IL-23、IL-17A和IL-17F等相关炎性细胞因子，进而抑制Th1/Th17细胞和表皮KCs的增殖。Wang等［39］研究发现，针刺、电针、火针均能改善银屑病皮损，减少皮损厚度，抑制KCs增殖，减少CD3+T细胞浸润及炎性细胞因子的分泌（包括IL-1β、IL-17A和IL-23p40）；其中，电针治疗效果最好，其原因可能是电针降低神经激肽A的表达水平，并与局部病变炎性细胞因子水平的降低呈正相关。另外，中药通过调控机体的氧化应激通路，下调炎性细胞因子，进而抑制银屑病KCs增殖。Xu等［15］研究表明，红景天苷可能通过激活SIRT1抑制MAPK、NF-κB和STAT3氧化应激信号通路，并下调炎性细胞因子，进而抑制炎症、血管生成及KCs过度增殖。有些中药还可通过作用于某些信号通路来影响mRNA的表达，进而抑制银屑病KCs的增殖。王建锋等［40］研究发现，200 mg/L黄芩苷能显著抑制KCs的活性并促其凋亡、阻滞于S期、抑制Ki67的mRNA表达、增加Fas和caspase-3的mRNA水平、下调jag-1蛋白表达、上调Notch-1和Hes蛋白水平，说明黄芩苷可能通过激活Notch信号通路，显著抑制KCs的活力并促进其凋亡。Li等［41］研究表明，中药白芍的主要成分白芍总苷可改善咪喹莫特诱导的小鼠银屑病症状，抑制其KCs增殖，其机制可能是通过抑制STAT1和STAT3的磷酸化来抑制Th17的细胞分化及KCs的增殖。此外，也有研究表明人参皂甙化合物［42］、紫草素［43］、苦参素［44］等中药均可通过抑制KCs增殖来参与银屑病的治疗。

综上所述，炎性细胞因子、氧化应激、miRNA、生长因子、激肽、抗菌肽、LncRNAs、机械牵张等多种因素可通过影响KCs增殖参与银屑病的发生。在此过程中，炎性细胞因子发挥了不可或缺的作用，贯穿整个疾病的发展过程，可直接引起KCs增殖；或通过多种基因调控、信号通路、氧化应激时产生的高水平ROS，刺激炎性细胞因子释放，诱导KCs过度增殖；中医药则通过拮抗KCs增殖治疗银屑病。这些研究有助于进一步明确银屑病的发病机制及实现精准靶点治疗。尽管目前对一些细胞因子、基因调控的研究已取得了一定的进展，但中药、针灸等如何通过影响KCs的增殖治疗银屑病仍需深入研究。