获得性反应性穿通性胶原病异常分子表达相关机制研究进展

王志敏，牧 晶，秦 成，赵永东，杨雪松，叶建州

（1.云南中医药大学第一临床医学院，云南 昆明 650500；2.云南中医药大学第一附属医院云南省中医医院，云南 昆明 650021）

ARPC是一种以变性胶原经表皮排出为特征的穿通性疾病，表现为黄豆大红色丘疹，中央凹陷且内见角质栓，伴有剧烈瘙痒，病理特征［1］是典型皮疹组织见表皮杯形下陷，内填是由角化不全的角质、细胞碎片和嗜苏木紫胶原纤维组成的柱状角栓；角栓底部表皮变薄，并见蓝色胶原纤维向内插入，但不含弹性纤维，真皮弹性纤维数量也不增加；真皮上部有少量淋巴细胞和组织细胞浸润。与大众说法不一致的是在超微结构上通过表皮穿出的胶原蛋白纤维显示出正常周期性，因此考虑胶原蛋白变性并不是其发病的触发因素［2］。近年国内外报道病例数呈明显上升趋势，且ARPC病例报道与各系统合并疾病以高血压最常见，其次是糖尿病、肾脏疾病（肾衰竭、血液透析）［3，4］、药物等，但发病机理尚未阐明，同时也缺乏可靠的与分子机制相关的临床和基础研究。本文就ARPC病例报道中一些异常表达分子及其对发病机制的影响进行系统综述。

1 胶原稳态、皮肤微创伤是ARPC发病的关键

真皮组成与表皮不同，表皮由密集的角质形成细胞组成，而真皮主要由一种非细胞成分—细胞外基质（ECM）组成。胶原纤维是ECM主要组成成分，占皮肤干重75%，提供抗拉强度和弹性。皮肤中I型胶原蛋白（COL1）占总胶原蛋白80%～90%，Ⅲ型胶原蛋白（COL3）占8%～12%，V型胶原蛋白占不到5%。COL1主要调节胶原蛋白强度，而COL3调节胶原蛋白网的弹性。COL3/COL1比值常作为评估血管弹性和适应性重塑能力的重要指标，也是表皮创伤后促进创面修复重塑的重要组成；胶原蛋白总数减少会阻碍成纤维细胞与外层ECM之间的机械相互作用，胶原与成纤维细胞机械固定作用力减小，从而穿出表皮；微创伤是ARPC发病另一个基础。Kochen等［5］报道皮损多发生在创伤部位，并因划伤而加重，纹身、脱毛、皮肤移植也能触发ARPC。杨英等人用Dupilumab治疗ARPC合并特应性皮炎的患者以缓解瘙痒，瘙痒停止后ARPC也相应被治愈［6］。糖尿病、肾衰竭、血液透析等疾病影响真皮胶原稳态和皮肤瘙痒的症状，经过搔抓后形成穿通通道，二者条件兼备，形成ARPC。

2 部分异常的分子表达对胶原稳态、微创伤愈合的影响

2.1 晚期糖基化终末产物 晚期糖基化终末产物（AGEs）是糖与蛋白质、脂质或核酸的游离氨基之间的非酶糖基化生成的不同酮加合物，容易在真皮中积累，可导致真皮胶原纤维尤其是COL1和COL3结构改变，直接影响成纤维细胞和胶原功能。糖基化的胶原蛋白易损害邻近组织的反应能力，导致其维持皮肤支撑框架［7］的生物力学特性丧失。Bellinato F等［8］观察发现获得性穿通性皮肤病显示皮肤AGEs水平升高，Akoglu等［9］还发现ARPC患者微血管内皮细胞、炎性细胞及成纤维细胞的晚期糖基化终产物受体（RAGE）表达较正常对照组明显增强，RAGE是一种多配体跨膜受体，这提示AGEs在ARPC的发病机制中具有潜在的作用，其导致强烈的炎症反应和组织损伤，参与ARPC的发病过程。糖尿病患者皮肤中碎片化和交联的胶原蛋白在皮肤中积累是由于MMPs表达增加，导致糖尿病皮肤出现与皮肤衰老［10］相似的现象，MMPs增加及AGEs-RAGE通路激活导致糖尿病患者伤口愈合延迟。AGEs与细胞外基质蛋白（包括层粘连蛋白、弹性蛋白和胶原蛋白）交联可以改变组织弹性和功能。在实验糖尿病模型和糖尿病患者中，表现出AGEs形成、血清AGEs水平、RAGE表达和AGEs-RAGE相互作用升高，这些变化导致氧化应激增加，糖尿病与ARPC并发率高可能与此机制也相关［11，12］。AGEs积累和暴露加剧了氧化应激和炎症，并启动了低密度脂蛋白氧化，这对心血管功能有害，循环AGEs水平升高与心血管疾病发生率、冠状动脉粥样硬化和冠状动脉病变严重程度呈正相关，与糖尿病状态无关［13，14］。肾脏中AGEs的积聚会增加氧化应激和炎症，导致肾衰竭［15］；增加的循环AGEs可在肾小球中积累，增加细胞外基质中胶原和层粘连蛋白产生，并伴随着近端肾小管衰老、氧化应激和炎症过程［16］。因而ARPC并发疾病中以高血压、糖尿病、肾脏疾病最多见可能是以AGEs为主要发病因子引起的，这类患者以AGEs为靶向治疗也许可提高临床疗效。

2.2 基质金属蛋白酶 基质金属蛋白酶（Matrix metallo proteinase，MMPs）是一类普遍存在能降解ECM所有成分的内肽酶。MMP-1是引发胶原纤维（主要是皮肤中COL1与COL3）断裂的主要蛋白酶，胶原蛋白被MMP-1切割后，可被MMP-3和MMP-9进一步降解［17］。Mirastschijski U等［18］发现MMP-3缺乏的皮肤中，胶原降解和碎片明显减少，归因于胶原酶MMP-13的激活减少，小鼠皮肤中胶原降解依赖于MMP-3和MMP-13，而MMP-3是MMP-13的 有效激活剂。可见MMPs高表达与胶原酶活性增强关系密切，可导致胶原溶解，继而影响细胞外基质蛋白代谢及胶原稳态，ARPC患者MMP-3表达增加后微创伤收缩力减小，较一般创伤难愈合，为胶原穿出形成持续性通道。MMP-3有望成为ARPC的治疗靶点。

2.3 转化生长因子-β 转化生长因子-β（TGF-β）是种多功能生长因子，是能刺激细胞外基质调节因子合成、抑制基质降解过程的关键因子［19］。TGF-β在急慢性伤口的愈合过程中起着重要作用［20］，TGF-β增加伴随着伤口正常愈合阶段，如果胶原已经形成和成熟，则会减少［19，21］。TGF-β促进成纤维细胞合成纤维粘连蛋白和胶原沉积的能力是创伤愈合重塑阶段适当细胞外基质替代的关键［22］。TGF-β家族主要亚型有TGF-β1、TGF-β2和TGF-β3，它们表现出不同生物学活性［23］。人真皮成纤维细胞中，TGF-β通过Smad途径调节胶原产生和降解，从而控制胶原稳态。TGF-β1直接促进真皮成纤维细胞增殖和分化，通过miR-21和PTEN/Akt信号通路促进胶原形成［24］；包括胶原蛋白、纤连蛋白、核心蛋白多糖和多功能蛋白聚糖在内的ECM基因直接通过TGF-β/Smad信号通路上调。相反Smad信号网络中MMPs下调，TIMPs上调。说明TGF-β/Smad信号通路可增强ECM的产生和抑制ECM降解［25］；一项测序实验［26］证实间充质干细胞诱导COL3也是通过激活衰老细胞中的TGF-β通路而促进的，印证TGF-β对维持真皮结缔组织的结构和机械完整性至关重要。总而言之TGF-β可减少胶原代谢维持其稳态、促进创面更好地愈合而减少皮肤微创伤，减少ARPC的发生。

2.4 血管内皮生长因子 血管内皮生长因子（VEGF）是一种强有力的血管生成因子，与肝纤维化和胶原合成密切相关，低氧条件下可不依赖TGF-β1信号即引起胶原合成显著增加［27］，VEGF还能加速糖尿病皮肤慢性伤口愈合过程中上皮细胞形成和胶原蛋白沉积［28］。VEGF有效作用的关键点是在损伤部位传递和保留分子的能力，因为愈合过程或组织再生关键第一步是促进损伤部位血管生成［29］。伊曲康唑基于抑制成纤维细胞生长因子和血管内皮生长因子来治疗ARPC有显著疗效［30］，证明其发病机制可能涉及血管损伤，COL1和COL3在受损部位大量存在，在创面形成基质，血管生成是血管生长和再生的重要机制，它需要胶原在体内生物合成和交联，在体外由胶原诱导［31］。

3 总结与展望

ARPC与其合并疾病发生先后因果关系缺乏研究，所以疾病相互影响尚无法阐述，回顾文献发现ARPC合并疾病繁杂，各系统疾病或药物引起的ARPC均可从MMPs、TGF-β、VEGF、AGEs等因素不同环节影响胶原稳态和胶原对其周围组织反应力、维持表皮支撑框架的生物力学特性，最后，笔者认为不可忽略的一点是因拔罐引起的ARPC病例［32］，皮损分布与拔罐部位一致。拔罐疗法是一种应用负压吸附原理对人体局部皮肤进行处理的物理治疗方法［33］，虽有实验［34］显示拔罐后家兔外周血细胞因子VEGF明显升高，这也可能是拔罐扩张和改善局部微血管分子机制，虽VEGF也是综述中影响胶原稳态和创面愈合因素之一，但笔者认为可以从皮肤内外机械压差角度研究表皮微创伤后胶原挤出现象。