王一霖，翟 熙，李夢茹，卞庶月，李祥銘，周 寧，陸 靖

（濟寧醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，山東 濟寧 272067）

白癜風(fēng)是一種常見的色素脫失性皮膚病，以表皮黑素細胞破壞缺失而出現(xiàn)色素脫失斑為主要特征。白癜風(fēng)的發(fā)病機制復(fù)雜，目前仍不完全清楚，主要有遺傳學(xué)說、自身免疫學(xué)說、神經(jīng)化學(xué)因子學(xué)說等。其中氧化應(yīng)激被認為是白癜風(fēng)發(fā)病的始發(fā)因素，其主要機制是機體氧化一抗氧化平衡失調(diào)，導(dǎo)致局部微環(huán)境中活性自由基大量聚集，引起氧化應(yīng)激造成黑素細胞損傷。

1 氧化應(yīng)激與白癜風(fēng)的相關(guān)性研究

氧化應(yīng)激（oxidative stress，OS）是指機體受到外界環(huán)境的有害刺激時，體內(nèi)氧化系統(tǒng)與抗氧化系統(tǒng)作用失衡。在人體正常代謝過程中，機體內(nèi)各種酶促反應(yīng)與非酶促反應(yīng)不斷產(chǎn)生對細胞有害的高活性氧自由基（reactive oxygen species，ROS），主要包括超氧陰離子、羥自由基OH-等［1］。機體也存在著抑制高活性氧自由基的抗氧化酶體系，包括超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、過氧化氫酶（catalase，CAT）、谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-Px）等，小分子化合物維生素C、谷胱甘肽、褪黑素等也具有抗氧化作用。正常情況下，機體氧化體系與抗氧化體系維持在一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)。機體受到外界有害刺激時平衡被打破，導(dǎo)致氧化應(yīng)激的發(fā)生，致使組織細胞受到損傷，進而導(dǎo)致疾病的發(fā)生［2］。

近年來，有研究表明［3］過氧化氫參與介導(dǎo)氧化應(yīng)激所致的白癜風(fēng)，發(fā)現(xiàn)H2O2在晚期白癜風(fēng)患者的表皮中濃度達到正常人的1000~10000 倍，證實氧化應(yīng)激在白癜風(fēng)的發(fā)病機制中發(fā)揮著重要的作用。ROS 還會破壞大多數(shù)生物大分子，導(dǎo)致DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)的形成、DNA 斷裂、脂質(zhì)過氧化、蛋白質(zhì)氧化或片段化和酶的活化或失活［4］。氧化應(yīng)激還會造成線粒體的損傷，過氧化物刺激導(dǎo)致線粒體脂質(zhì)結(jié)構(gòu)的破壞及線粒體氧化呼吸鏈完整性的損傷，這是氧化應(yīng)激后細胞ROS 累積的基礎(chǔ)［5］。有研究表明，ROS可導(dǎo)致瞬時受體電位陽離子通道（transient receptor potential melastatin，TRPM2）的過表達，從而介導(dǎo)Ga2+流入細胞質(zhì)，促進線粒體依賴的黑色素細胞凋亡［6］。綜上，氧化應(yīng)激在白癜風(fēng)的發(fā)生和發(fā)展過程中起到至關(guān)重要的作用。

2 Wnt/β-catenin 通路與氧化應(yīng)激

Wnt 是一類富含半胱氨酸的分泌型糖蛋白，是機體通過自分泌或旁分泌的方式產(chǎn)生的，其發(fā)揮的主要作用包括促進細胞的增殖分化和細胞的能動性。β-catenin 是一種多功能的蛋白質(zhì)，在細胞連接處與鈣黏連蛋白相互作用，游離的β-catenin 進入細胞核通過參與調(diào)控基因的表達發(fā)揮作用。Wnt 與其膜受體FZD （Frizzled，G 蛋白偶聯(lián)受體家族）結(jié)合后，抑制了糖原合酶激酶-3β（GSK-3β）等蛋白形成的β-catenin 降解復(fù)合物的降解活性，從而穩(wěn)定了細胞質(zhì)中游離狀態(tài)的β-catenin 蛋白，引起β-catenin 積累。經(jīng)典的Wnt/β-catenin 信號傳導(dǎo)通路涉及Wnt-1、Wnt-2、Wnt-3、Wnt-3a、Wnt-5b 等蛋白。這些蛋白進入細胞核后結(jié)合T 細胞因子/淋巴細胞樣增強子（t-cell facto/Lymphoid enhancing factor，LEF/TCF）轉(zhuǎn)錄因子家族，啟動下游靶基因 如C-Myc 癌基因、細胞周期蛋白D1（Cyclin D1）等的轉(zhuǎn)錄［7］。

2.1 Wnt/β-catenin 信 號 通 路 的 激 活 途 徑 Wnt/β-catenin 信號能有效激活細胞產(chǎn)生ROS，核β-連環(huán)蛋白的高度表達促進骨髓間充質(zhì)干細胞（mesenchymal stem cells，MSC）中ROS 的 產(chǎn) 生 從而促進MSC 的 衰 老［8］。Wnt/β-catenin 在介導(dǎo)氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的足細胞損傷和蛋白尿中起著至關(guān)重要的作用，在足細胞損傷實驗中，Wnt/ β- catenin 通路參與了氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的足細胞功能障礙，晚期氧化蛋白產(chǎn)物（Aopps）與質(zhì)膜糖基化終末產(chǎn)物受體（receptor for advanced glycation endproducts，RAGE）結(jié)合后觸發(fā)NADPH 氧化酶的激活，導(dǎo)致ROS 的產(chǎn)生增加。足細胞功能障礙導(dǎo)致核因子κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）的激活，誘導(dǎo)WNT 配體（Wnt1、Wnt7a）的表達，進而激活β-catenin［9］。WNT/β-catenin 的 靶 基 因C-Myc 和Cyclin D1 可 以通過刺激細胞產(chǎn)生ROS，進而激活炎性因子NF-κB和激活蛋白-1，發(fā)揮信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和激活因子轉(zhuǎn)錄的作用。NFκB 抑制 GSK-3β 蛋白的轉(zhuǎn)錄，進而激活經(jīng)典WNT途徑［10］。在腫瘤的發(fā)展過程中WNT/β-catenin信號通路被異常激活，該通路的激活也是通過C-Myc靶基因、Cyclin D1 和低氧誘導(dǎo)因子-1（hypoxia inducible factor-1，HIF-1）誘導(dǎo)發(fā)生的。C-Myc 基因作為Wnt/β-catenin 下游的靶基因，是一種氧化敏感轉(zhuǎn)錄因子。C-Myc 基因的低表達耗盡了細胞的ATP水平，導(dǎo)致線粒體功能障礙和DNA 損傷，最終導(dǎo)致細胞凋亡。

2.2 Wnt/β-catenin 信號與氧化應(yīng)激相互作用 在正常生理條件下，核氧化還原蛋白（recombinant nucleoredoxin，NXN）通過半胱氨酸的巰基部分（-SH）直接結(jié)合到DVL（一種Wnt 信號通路中的關(guān)鍵分子）的PDZ 結(jié)構(gòu)域（盤狀同源區(qū)域），抑制DVL 在Wnt/β-catenin 信號級聯(lián)中的功能。NXN 抑制DVL使β-Catenin 形成由軸蛋白（Axin）、腫瘤抑制基因（adenomatous polyposis coli，APC）蛋白和GSK-3β組成的復(fù)合物，導(dǎo)致β-Catenin 被蛋白酶體磷酸化，從而調(diào)控Wnt/β-Catenin 信號的傳導(dǎo)［11］。

研究發(fā)現(xiàn)，用Wnt/β-catenin 信號傳導(dǎo)通路的激活劑氯化鋰處理大鼠，結(jié)果表明激活的Wnt/β-catenin信號增加了SOD 和GSH-Px 的表達活性，有效維持了氧化系統(tǒng)與抗氧化系統(tǒng)的平衡，減少了細胞在氧化應(yīng)激條件下的損傷［12］。ROS 作為細胞內(nèi)信號傳導(dǎo)的關(guān)鍵介質(zhì)，以氧化還原的方式調(diào)節(jié)Wnt/β-catenin信 號［13］。缺 氧 誘 導(dǎo) 因 子-1α（hypoxia inducible factor-1α，HIF-1α）是氧化應(yīng)激的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，Wnt/β-catenin 的靶基因C-Myc 可以通過缺氧非依賴性的方式激活HIF-1α［14］。在低氧條件下，穩(wěn)定的HIF-1α 移位至細胞核，與缺氧誘導(dǎo)因子-1β（hypoxia inducible factor-1β，HIF-1β）發(fā)生二聚化，結(jié)合低氧反應(yīng)元件（hypoxic response elements，HRE）進而激活靶基因，促進血管生成和細胞代謝，減少ROS 的產(chǎn)生。HIF-1α 在β-catenin 缺乏的肝臟中表達減少，但在缺氧后過表達Wnt1 的肝細胞中HIF-1α 表達增加，表明HIF-1α 在Wnt/β-catenin信號通路介導(dǎo)的氧化應(yīng)激中發(fā)揮重要作用。L-乙?；鈮A（O-acetyl-L-carnitine，ALCAR）是一種乙酰酯L-肉堿，參與線粒體中的脂肪酸代謝，具有強大的抗氧化特性。在6-羥基多巴胺（6-hydroxydopamine 6-OHDA）誘導(dǎo)的帕金森樣表型的大鼠模型中ROS生成增加，發(fā)生了氧化應(yīng)激，并且伴隨著Cyclin D1的表達減少，GSK-3β 過度激活，Wnt/β-catenin 信號傳導(dǎo)受阻。通過對照實驗發(fā)現(xiàn)ALCAR 預(yù)處理通過增加氧自由基增強了大鼠抗氧化能力，并調(diào)節(jié)Wnt/β-catenin 信號傳導(dǎo)，從而抑制氧化應(yīng)激，降低了氧化應(yīng)激帶來的細胞損傷［15］。

3 Wnt/β-Catenin 通路與白癜風(fēng)的關(guān)系

3.1 Wnt/β-catenin 通路調(diào)控白癜風(fēng)的發(fā)生發(fā)展Wnt/β-catenin 通路參與介導(dǎo)多種疾病的發(fā)生發(fā)展，有研究證實該通路主要通過影響黑素細胞的合成以及參與下游黑素合成酶的激活來發(fā)揮作用［16］。Wnt信號促進皮膚中黑素細胞前體的分化，Wnt/β-catenin信號傳導(dǎo)通路的受損降低了黑素細胞在治療性色素沉著期間增殖分化為功能性黑素細胞的能力，這為Wnt 激動劑治療白癜風(fēng)病變的再著色提供了理論依據(jù)。有研究證實，Wnt5a 作為一種Wnt 分子對黑色素合成起到抑制的作用，蛋白質(zhì)印跡分析顯示W(wǎng)nt5a 顯著降低了酪氨酸酶和酪氨酸酶相關(guān)蛋白-1（ tyrosinase-related protein1，TRP1）蛋白的表達水平［17］。Wnt3a 參與誘導(dǎo)多能干細胞向功能性黑素細胞的分化，在黑素細胞的分化發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用，Wnt3a 通過上調(diào)小眼畸形相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子（MITF）、酪氨酸酶（ tyrosinase，TYR）和TRP1 來促進黑素細胞的黑素生成［18-19］。Wnt/β-catenin 通路的靶基因C-Myc 可以通過激活HIF-1α 減少ROS 的產(chǎn)生，進而避免了因ROS 水平升高而導(dǎo)致的細胞功能障礙的發(fā)生，減少了黑素細胞的凋亡［20］，這為通過調(diào)控Wnt/β-catenin 信號通路治療白癜風(fēng)提供了新思路。

3.2 通過調(diào)控Wnt/β-catenin 信號治療白癜風(fēng) 大量研究發(fā)現(xiàn)，Wnt/β-catenin 信號通路的激活可以作為白癜風(fēng)治療的輔助手段。白癜風(fēng)患者病灶處皮膚與該患者正常皮膚比較，白癜風(fēng)患者皮損處黑素細胞發(fā)育異常，色素沉著信號、晝夜節(jié)律信號和Wntβcatenin 信號明顯失調(diào)［21］。有研究者構(gòu)建白癜風(fēng)色素脫失性皮膚模型，發(fā)現(xiàn)Wnt 激動劑和GSK-3β 抑制劑均可誘導(dǎo)表皮黑素細胞標(biāo)記物的表達增加［22］，這一結(jié)果證實了Wnt 激活劑可以用于白癜風(fēng)皮損再色素化的治療。趙思佳等［23］利用免疫熒光染色法檢測到β-catenin 在白癜風(fēng)患者皮損處的表達減少，提示W(wǎng)nt/β-catenin 通路的缺陷可能參與了白癜風(fēng)的發(fā)病過程，該研究者又利用XAV-939（一種Wnt/β-catenin通路的特異性抑制劑）處理斑馬魚，通過對照實驗發(fā)現(xiàn)Wnt/β-catenin 通路抑制劑處理后的斑馬魚黑色素生成明顯減少，表明Wnt/β-catenin 通路的抑制可以減少黑色素的產(chǎn)生。

分泌型卷曲相關(guān)蛋白5 （secreted frizzled related protein 5，SFRP5）是Wnt 信號的抑制劑，MITF 是黑素生成和黑素細胞發(fā)育的重要調(diào)節(jié)因子，與正常表皮黑素細胞相比，白癜風(fēng)黑素細胞中SFRP5 的表達增加。鄒道培等［24］研究發(fā)現(xiàn)，SFRP5 的過表達抑制了Wnt/β-catenin 信號通路，導(dǎo)致MITF 及其靶蛋白的表達下調(diào)，從而抑制了正常表皮黑素細胞的黑色素合成。Dickkopf 相關(guān)蛋白1（dickkopf WNT signaling pathway inhibitor 1，DKK1）是Wnt/β-catenin 信號通路的抑制分子，低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白6（lowdensity lipoprotein receptor-related protein，LRP6） 是低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白的家族成員之一，Wnt 蛋白與LRP6 受體結(jié)合成LRP6/Frz 復(fù)合物后激活下游的Wnt/β-catenin 信號通路。DKK1 作為Wnt 蛋白抑制劑，通過與LRP6 結(jié)合促使LRP6 細胞膜內(nèi)陷，導(dǎo)致LRP6 從LRP6/Frz 復(fù)合物脫離，下游的Wnt/β-catenin 信號通路被阻斷。張靈曌［25］通過大量實驗證實DKK1 作為抑制劑阻斷下游的Wnt/β-catenin信號通路的傳導(dǎo)，通過調(diào)控真皮成纖維細胞分泌大量細胞因子的功能，進而影響其通過產(chǎn)生旁分泌因子調(diào)節(jié)黑素細胞行為的能力，最終促進成纖維細胞的衰老。成纖維細胞的衰老會釋放大量ROS，ROS的大量聚集加劇了氧化應(yīng)激反應(yīng)，加速了白癜風(fēng)的發(fā)生發(fā)展。

4 結(jié)語

白癜風(fēng)的發(fā)病機制復(fù)雜，其治療的難度很大，臨床上較多采取對癥治療，但是目前仍然沒有較好的治療手段。研究發(fā)現(xiàn)氧化應(yīng)激與白癜風(fēng)的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)，多項研究表明Wnt/β-catenin 信號通路的異常參與白癜風(fēng)的發(fā)生發(fā)展過程，深入研究Wnt/β-catenin 信號通路與白癜風(fēng)的發(fā)病的相關(guān)機制尤為重要。研究人員發(fā)現(xiàn)人為干預(yù)這一信號通路可以實現(xiàn)對黑素細胞的修復(fù)和保護，圍繞這一信號通路尋找白癜風(fēng)治療的作用靶點，為抗氧化治療白癜風(fēng)開辟了新的方向，相信白癜風(fēng)的抗氧化治療在不久的將來會有進一步的突破。