張亞楠 于亞廷 杜鑫
摘要:在尋常型銀屑病(psoriasis vulgaris)的發(fā)展過程中,p38絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信號(hào)通路與其發(fā)病息息相關(guān)。一方面,應(yīng)激刺激、促炎細(xì)胞因子、脂多糖等多種因素在上游誘導(dǎo)p38MAPK信號(hào)通路的激活;另一方面,被激活的p38MAPK 信號(hào)通路通過誘導(dǎo)角質(zhì)形成細(xì)胞增殖,促進(jìn)炎癥介質(zhì)表達(dá),干預(yù)細(xì)胞因子產(chǎn)生等途徑參與尋常型銀屑病的發(fā)病。中藥通過多條途徑對(duì)p38MAPK 信號(hào)通路進(jìn)行干預(yù),其中包括抑制炎癥介質(zhì)的表達(dá)、調(diào)節(jié)磷酸化p38MAPK(phosphorylated p38MAPK,p-p38MAPK)的表達(dá)及減少血管內(nèi)皮因子的表達(dá)等。
關(guān)鍵詞:尋常型銀屑?。恢兴?;p38 絲裂原活化蛋白激酶;信號(hào)通路
中圖分類號(hào):R275 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1007-2349(2016)08-0088-03
銀屑?。╬soriasis)是臨床上常見的一種慢性炎癥性復(fù)發(fā)性皮膚病,以角質(zhì)細(xì)胞過度增殖、炎癥細(xì)胞浸潤、真皮血管新生為主要特征[1]。其中,尋常型銀屑病(psoriasis vulgaris)是銀屑病最常見的臨床類型,且目前尚無有效的治愈方法。隨著人們對(duì)銀屑病發(fā)病機(jī)制的進(jìn)一步探索,許多信號(hào)通路已經(jīng)成為銀屑病新的治療靶點(diǎn)。其中,絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信號(hào)通路作為重要的信號(hào)轉(zhuǎn)換通道,發(fā)揮著誘導(dǎo)促炎基因表達(dá)、趨化促炎因子聚集、激活炎癥反應(yīng)的作用[2]。P38 MAPK 信號(hào)通路是 MAPK 家族控制炎癥反應(yīng)最主要的成員,在銀屑病發(fā)病過程中起重要作用。另有研究提出,一些中藥提取物及中藥復(fù)方可以通過調(diào)控p38通路,延緩尋常型銀屑病的進(jìn)展。
1 P38 MAPK信號(hào)通路
MAPK信號(hào)通路是一類廣泛存在于動(dòng)植物細(xì)胞內(nèi)的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,具有將細(xì)胞外的刺激信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)至細(xì)胞內(nèi),并引起細(xì)胞應(yīng)激、分化、增殖、凋亡的作用[3]。在真核細(xì)胞中已明確了4種MAPK 亞型:p38MAPK,細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(Extracellular signal-regulated kinase,ERK)1/2,c-Jun 氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinases,JNK)及 ERK5[4]。其中,p38 MAPK 是 MAPK 通路的主要途徑之一。
11 p38的發(fā)現(xiàn)與分布 p38 MAPK通路最初是從脂多糖(lipopo-lysaccharides,LPS)刺激的單核細(xì)胞中分離得到,包含4個(gè)亞型:p38α,p38β,p38γ,p38δ[5],其中,p38α、p38β在大多數(shù)的組織中表達(dá),而 p38γ和p38δ分別在骨骼肌中和肺、腎組織中表達(dá)較多。4個(gè)亞型在調(diào)節(jié)上游激酶、激活下游底物及反饋應(yīng)激刺激等方面各有不同的特點(diǎn)。于曉靜[6]借助Western blot法觀察尋常型銀屑病患者皮損處、非皮損處、正常人皮膚p38分布情況,結(jié)果表明:尋常型銀屑病患者皮損處磷酸化p38MAPK(phosphorylated p38MAPK,p-p38MAPK)水平比非皮損處明顯增高,且主要表達(dá)于角質(zhì)形成細(xì)胞(KC)的胞核中,然而在非皮損處和正常人表皮中則主要在KC胞漿中表達(dá)。Johansen C等[7]發(fā)現(xiàn)p38MAPK的p38α、p38β、p38δ 3種不同亞型的活性在銀屑病皮損區(qū)要明顯高于非皮損部位,經(jīng)治皮損消退后,p38MAPK的活性可恢復(fù)正常。AnneT等[8]的研究發(fā)現(xiàn),P38在銀屑病皮損的棘層及顆粒層均有表達(dá),而在患者非皮損及正常人的表皮中,則只在顆粒層表達(dá)。
12 p38MAPK 信號(hào)通路的轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑 p38MAPK信號(hào)通路的轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑具有三級(jí)酶聯(lián)反應(yīng)的特征[9]:激活因子作用于MAPK 激酶(MKKK),激活MAPK激酶(MAPKK 或 MKK),最終產(chǎn)生MAPK,該酶聯(lián)反應(yīng)啟動(dòng)后,不僅能激活轉(zhuǎn)錄因子,還能調(diào)控特定的基因表達(dá)。細(xì)胞因子、炎癥因子、激素以及各種應(yīng)激刺激(如放射線、紫外線、熱休克、高滲狀態(tài)等)都可以刺激細(xì)胞,激活該酶聯(lián)反應(yīng)?;罨蟮?p38通路可以把細(xì)胞外的刺激信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi),調(diào)控核轉(zhuǎn)錄因子,從而影響炎性細(xì)胞因子,如腫瘤壞死因子(TNF-α)、白介素(IL)等的合成,并參與炎癥細(xì)胞的活化[10]。
2 p38MAPK信號(hào)通道與尋常型銀屑病的相關(guān)性
21 影響p38MAPK信號(hào)通路激活的因素 在尋常型銀屑病的發(fā)展過程中,應(yīng)激刺激、促炎細(xì)胞因子(IL-6,TNF-α)、脂多糖(LPS)等因素可以在上游誘導(dǎo)p38MAPK通路的激活。首先,p38MAPK信號(hào)通路被稱為“應(yīng)激誘導(dǎo)”的MAPK,可被多種應(yīng)激刺激活化[11]。其中紫外線可通過誘導(dǎo)細(xì)胞因子來激活p38MAPK通路的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)[12]。Kim等[13]用紫外線照射無毛鼠,結(jié)果顯示:紫外線可以通過激活p38MAPK通路,誘導(dǎo)IL-6等炎癥因子的表達(dá)。這可能是銀屑病的發(fā)病誘因之一。然而,紫外線還可以通過細(xì)胞凋亡、免疫抑制等途徑對(duì)尋常型銀屑病起到治療作用[14],而免疫及細(xì)胞凋亡又與p38信號(hào)通路關(guān)系密切,從p38MAPK信號(hào)通路角度出發(fā),探討紫外線與尋常型銀屑病的微觀聯(lián)系,可以為銀屑病的診療提供新的思路。其次,TNF-α可激活P38轉(zhuǎn)錄因子激酶,使其磷酸化,并刺激白介素類細(xì)胞因子,對(duì)銀屑病表皮的增殖發(fā)揮重要作用[15]。也有學(xué)者認(rèn)為TNF-α能通過激活P38MAPK通路,促進(jìn)表皮更替加速的相關(guān)疾病的特異角蛋白基因表達(dá),促進(jìn)KC增殖[16]。最后,p38激酶亦可被LPS激活,從而刺激多種蛋白激酶、轉(zhuǎn)錄因子的活性,這對(duì)細(xì)胞因子的產(chǎn)生起著關(guān)鍵作用[17]。汪愛達(dá)等[18]認(rèn)為在上游LPS介導(dǎo)的跨膜信號(hào)的刺激下,巨噬細(xì)胞內(nèi)的p38MAPK通路被明顯激活,進(jìn)而啟動(dòng)下游的酶聯(lián)反應(yīng),發(fā)生細(xì)胞信號(hào)由外向內(nèi)移位,從而引發(fā)一系列炎癥因子的轉(zhuǎn)錄。
22 p38MAPK 信號(hào)通路激活對(duì)尋常型銀屑病的作用 在尋常型銀屑病的發(fā)展過程中,活化的p38MAPK信號(hào)通路可以通過促進(jìn)KC的增殖,誘導(dǎo)炎癥介質(zhì)的表達(dá),調(diào)控細(xì)胞因子的產(chǎn)生而致病。首先,促進(jìn)KC增殖。KC的過度增殖是導(dǎo)致該病發(fā)生的重要病因之一。有研究表明:與正常皮膚和銀屑病非皮損區(qū)比較,銀屑病皮損區(qū)KC的胞核中p-p38MAPK呈高表達(dá)[6]。黃文娟等[19]采用角四甲基偶氮唑鹽(MTT)法發(fā)現(xiàn):KC使用 p38MAPK 抑制劑(SB203580)干預(yù)后,p-p38MARK 的表達(dá)顯著降低;同時(shí)SB203580也具有抑制KC增殖的作用,作者認(rèn)為其機(jī)制是通過抑制 P38MAPK 通路的激活,從而達(dá)到延緩KC增殖的作用。其次,誘導(dǎo)炎癥介質(zhì)的表達(dá)。王毅鑫等[20]通過采集不同創(chuàng)傷程度患者不同時(shí)間段的外周血,檢測白細(xì)胞中p-p38MAPK水平及血液中IL-6、TNFα水平。結(jié)果顯示:p38MAPK通路的活化程度與IL-6、TNFα水平呈正相關(guān),研究者認(rèn)為p38MAPK通路的活化可以引起炎癥因子表達(dá)的升高,表明p38MAPK通路在炎癥反應(yīng)中的作用顯著。秦永偉等[21]采用LPS刺激大鼠雪旺氏細(xì)胞,檢測細(xì)胞中P38激酶活性,結(jié)果發(fā)現(xiàn)p38MAPK磷酸化水平在刺激15~30 min后達(dá)到高峰,而炎癥介質(zhì)細(xì)胞TNF-α、TNF-αmRNA的表達(dá)也顯著升高;使用 p38MAPK 抑制劑后,p38活性明顯下降,TNF-α、TNF-αmRNA表達(dá)也隨之下降。作者認(rèn)為,LPS刺激雪旺氏細(xì)胞后,激活P38磷酸化,并促進(jìn)TNF-α的表達(dá)。最后,影響下游細(xì)胞因子的產(chǎn)生。新血管的形成是銀屑病發(fā)病過程中的基本病理變化。血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是調(diào)節(jié)這一過程至關(guān)重要的細(xì)胞因子。有研究[22]發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化生長因子β可通過誘導(dǎo)大鼠主動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞中p38MAPK磷酸化,從而刺激VEGF的合成,促進(jìn)血管新生。
3 中藥對(duì)p38MAPK信號(hào)通路的干預(yù)作用
31 抑制炎癥介質(zhì)表達(dá) TNF-α、IL-1β作為尋常型銀屑病發(fā)病過程中重要的炎癥介質(zhì),可以在上游激活 p38MAPK 通路,促進(jìn)皮損區(qū)的炎性損傷。邱麗君等[23]為了觀察苦參煎對(duì)p38MAPK通路的調(diào)控,采用ELISA法檢測188只Webster大鼠血清中P38MAPK的含量,作者發(fā)現(xiàn):苦參煎有著與SB203580相同的功效,即對(duì)P38MAPK的顯著抑制作用,這種作用能減輕炎性細(xì)胞釋放反應(yīng),防止炎性介質(zhì)對(duì)細(xì)胞造成損害。
32 調(diào)節(jié)磷酸化p38MAPK表達(dá) p-p38MAPK作為p38MAPK 信號(hào)通路中關(guān)鍵的信號(hào)分子,其表達(dá)的多少標(biāo)志著該通路的活化程度[24],因此抑制p-p38MAPK就可以調(diào)節(jié)p38MAPK通路活性,從而減少炎癥反應(yīng),并改善皮膚損害。孫創(chuàng)斌等[25]采用Western blot法檢測苦參堿對(duì)HaCaT細(xì)胞表達(dá)p-p38MAPK的影響。結(jié)果顯示,與空白對(duì)照組比較,IL-17能使HaCaT細(xì)胞中p-p38MAPK的表達(dá)上升;而經(jīng)苦參堿處理后,p38MAPK的磷酸化水平則明顯降低;IL-17與苦參堿合用后,可明顯抑制p-p38MAPK的表達(dá)。作者認(rèn)為,IL-17可促進(jìn)p-p38MAPK的表達(dá),而苦參堿則可抑制這一途徑,從而對(duì)抗IL-17升高p38磷酸化水平??傊鄥A可通過抑制IL-17R的表達(dá),調(diào)控p-p38MAPK水平而發(fā)揮其抗炎作用。
33 減少血管內(nèi)皮因子的表達(dá) 許穎智等[26]為研究四妙勇安湯對(duì)血管新生的影響及機(jī)理,將40只兔子隨機(jī)分為辛伐他汀組、四妙勇安湯組、對(duì)照組、模型組,采用免疫組化法、RT-PCR 法分別檢測P38 MAPK、VEGF、VEGF m RNA 的表達(dá)。結(jié)果表明:四妙勇安湯具有抑制P38 MAPK通路活性的作用,并且能抑制VEGF 蛋白和基因的表達(dá)。這可能是其抑制血管新生的機(jī)制之一。
4 小結(jié)
綜上所述,在尋常型銀屑病的發(fā)展過程中,p38MAPK信號(hào)通路占有重要地位。一方面,應(yīng)激刺激、促炎細(xì)胞因子、脂多糖等多種因素在上游誘導(dǎo)p38MAPK通路的激活;另一方面,被激活的p38MAPK 信號(hào)通路通過誘導(dǎo)KC增殖,促進(jìn)炎癥介質(zhì)表達(dá),干預(yù)細(xì)胞因子產(chǎn)生等途徑參與尋常型銀屑病的發(fā)病。中藥對(duì)p38MAPK 通路的干預(yù)是通過多條途徑實(shí)現(xiàn)的,主要包括抑制炎癥介質(zhì)的表達(dá)、調(diào)節(jié)p-p38MAPK的表達(dá)、減少VEGF的表達(dá)等。尋常型銀屑病的傳統(tǒng)西藥治療多以激素、免疫抑制劑等為主,但由于銀屑病的慢性反復(fù)性的特點(diǎn),這些藥物的副作用逐漸凸顯出來,因此尋找新的替代療法刻不容緩。有研究[27]表明 p38 MAPK通路可能促進(jìn)尋常型銀屑病血熱證患者血清中Th17 細(xì)胞與其相關(guān)的轉(zhuǎn)導(dǎo)因子的表達(dá),這可能是尋常型銀屑?。ㄑ獰嶙C)辨證論治的科學(xué)依據(jù)之一。但對(duì)于該信號(hào)通路與尋常型銀屑病中醫(yī)證型的關(guān)系的研究仍較少。因此,將中醫(yī)證型與信號(hào)通路研究相結(jié)合,明確中醫(yī)藥治療尋常型銀屑病的作用靶點(diǎn),為臨床治療提供新的思路。
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(收稿日期:2016-06-06)