趙銳恒, 張曉艷
(1.北京中醫(yī)藥大學,2.中日友好醫(yī)院,北京 100029)
銀屑病是一種慢性、反復性、炎癥性皮膚病。其患病率在世界各地差異性較大,歐美患病率為1%~3%。有一項對我國6個城市的調(diào)查研究顯示其患病率為0.47%[1]。銀屑病一般分為尋常型、關(guān)節(jié)型、膿皰性、紅皮病型4種類型,其中尋常型銀屑病的發(fā)病比例最高。該病好發(fā)于頭部、肘部、膝關(guān)節(jié)伸側(cè)、也可發(fā)生于身體其他部位,臨床部分患者可見甲頂針樣凹陷;合并脂代謝、高血壓等其他臟器疾病。目前研究認為其發(fā)病免疫因素占主導地位,中醫(yī)認為主要是血熱、血瘀、血燥導致氣血運行不暢,肌膚失養(yǎng)導致該病的發(fā)生。目前的治療手段可分為3類:中醫(yī)治療、西醫(yī)治療以及心理療法。
目前研究顯示,尋常型銀屑病的發(fā)病機制與IL-23/IL-17A-Th17軸、酪氨酸激酶信號轉(zhuǎn)導及轉(zhuǎn)錄激活蛋白(janus kinase/signal transducer and activator of transcription,JAK/STAT)、絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)等信號通路相關(guān)。14-3-3是一組高度保守、廣泛表達、含有豐富的可溶酸性胞漿蛋白質(zhì),在哺乳動物有 7種亞型: β, γ , ε , η , σ , θ 和 ζ,研究顯示可以參與多種信號通路,如MAPK、PI3K/AKT等,從而調(diào)控細胞的生長分化。Sambandam等[2]發(fā)現(xiàn)14-3-3可通過結(jié)合位點識別磷酸化-Yap1,改變Yap1亞細胞定位,從而使角質(zhì)形成細胞過度增殖;14-3-3σ下調(diào)讓角質(zhì)形成細胞大量增殖[3];14-3-3蛋白對角質(zhì)形成細胞調(diào)控與銀屑病發(fā)病時角質(zhì)細胞增殖過度,細胞周期縮短一致。另外,Man等[4]運用免疫組化技術(shù)發(fā)現(xiàn)在銀屑病皮損中14-3-3β、ζ低表達,Rabby等[5]利用Western blotting技術(shù)發(fā)現(xiàn)14-3-3ε、θ在銀屑病皮損中低表達。本文將14-3-3蛋白導致銀屑病表皮增殖失調(diào)的機制、途徑進行歸納總結(jié)。
磷酸肌醇激酶(phosphoinositide 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,PKB)是具有調(diào)控細胞增殖、抗凋亡、促進細胞生長等功能的信號通路之一。目前發(fā)現(xiàn)PI3K/AKT信號通路參與了銀屑病皮膚慢性炎癥的發(fā)生。 Varshney等[6]發(fā)現(xiàn)在IL-17A誘發(fā)的銀屑病中的角質(zhì)細胞中PI3K、AKT、雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)表達增加,驗證了上述發(fā)現(xiàn)。 另外,Zhang等[7]指出PI3K/AKT信號通過 PI3K高表達可能導致AKT活化過度,AKT可能通過磷酸化下游靶蛋白Forkhead轉(zhuǎn)錄因子(the forkhead box O,FOXO)等促進角質(zhì)形成細胞增殖,而14-3-3蛋白可以促進AKT的磷酸化FOXO3出胞核滯留在細胞質(zhì)中,從而抑制FOXO3在細胞核的抑制增殖功能,促進角質(zhì)形成細胞增殖[8]。AKT還可以磷酸化PI3K/AKT軸中的下游信號靶點mTOR;14-3-3ε通過mTOR 積極調(diào)節(jié)細胞生長[9]。研究顯示PI3K/AKT、mTOR在銀屑病患者及咪喹莫特乳膏誘導的小鼠銀屑病皮損中較正常對照組表達上調(diào)[10];mTOR及其下游信號分子核糖體S6激酶在損傷性銀屑病皮膚中被激活[11],同時Chung等[12]發(fā)現(xiàn)細胞外信號通過受體酪氨酸激酶激活PI3K時,生成的磷酸肌醇產(chǎn)物將AKT招募到細胞膜上,AKT被磷酸化并識別C-端從而綁定14-3-3蛋白,根據(jù)需求激活相應(yīng)的細胞表面膜蛋白的表達。PI3K/AKT/14-3-3之間作用也為治療銀屑病提供了一個新的治療思考。
MAPK是一種絲氨酸-蘇氨酸激酶,當細胞受到外界多種刺激時,通過蘇氨酸和酪氨酸殘基磷酸化而被激活。MAPK級聯(lián)由三個功能相互關(guān)聯(lián)的蛋白組成:MAP激酶激酶激酶(MAPK3)、MAP激酶激酶(MAPK2或MEK)和一個末端MAP激酶(MAPK);當被激活時,MAP3K磷酸化其下游的MAP2K,激活其下游的MAP進行信號傳導,進而控制細胞分化、細胞增殖和凋亡、免疫應(yīng)答等過程[13]。MAPK家族成員包括:細胞外信號調(diào)節(jié)激酶(extracellular signal regulated kinase,ERK)1和2, p38 MAPKs (p38α、p38β、p38γ)和c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)1、2和3。目前已有實驗證實p38 MAPKs、ERK1/2、JNK參與銀屑病發(fā)病,p38 MAPK下游信號通路MK2在銀屑病皮損中表達增加[14]。Johnson-huang等[15]發(fā)現(xiàn)通過持續(xù)的誘導MAPK信號通路中ERK, p38 MAPK激活了EGFR(epidermal growth factor receptors,EGFR)導致銀屑病表皮細胞增殖。研究顯示14-3-3蛋白可以調(diào)控p38 MAPK、MAPK2、NF-κB信號通路。Gadahi等[16]發(fā)現(xiàn)14-3-3蛋白亞型2可以讓炎癥因子IL-17表達增加;IL-17中的IL-17A、C、F細胞因子作用于角質(zhì)形成細胞,刺激促炎細胞因子和趨化因子的產(chǎn)生,促進銀屑病發(fā)病[17]。
磷酸酶和張力蛋白同源基因PTEN(phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten,PTEN)是10號染色體上缺失的磷酸酶和緊張素同源物,是一個經(jīng)典的抑癌基因,位于10號染色體的10q23區(qū)域,具有脂質(zhì)和蛋白磷酸酶活性;參與磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/AKT級聯(lián)的穩(wěn)態(tài)維持,是PI3K通路重要負調(diào)控因子,去磷酸后可讓PIP3 轉(zhuǎn)化為 PIP2,抑制 AKT的激活[18]。有研究表明14-3-3η低表達可以刺激AKT Thr308磷酸化,誘導AKT在細胞核內(nèi)積聚,增強AKT的促凋亡功能[19]。Li等[20]研究發(fā)現(xiàn)PTEN蛋白在銀屑病患者皮損較正常皮膚組織中的表達低,可能導致銀屑病病變中AKT活性的增加,進而激活PI3K/AKT通路誘導銀屑病角質(zhì)形成細胞過度增殖和凋亡損傷。14-3-3ζ可以強化PI3K/AKT通路從而連接Wnt通路,而通路中Wnt5a在銀屑病患者皮損中高水平表達[21-22]。細胞核內(nèi)PTEN還可以直接與腫瘤抑制因子p53結(jié)合調(diào)控細胞周期,p53在銀屑病皮損中高表達,可抑制銀屑病表皮增殖向惡性轉(zhuǎn)換,p53與其陽性調(diào)控因子14-3-3蛋白形成穩(wěn)定小分子p53-14-3-3從而保證細胞的增殖生長[23]。綜上,14-3-3蛋白通過與PTEN作用維持腫瘤抑制因子的正常功能或者促進PI3K/AKT 通路活性,可能參與銀屑病的發(fā)病。
細胞分裂主要依靠細胞周期蛋白(cell devision cyclin,CDC)和細胞周期蛋白激酶(cyclin-dependent kinase,CDK)這兩種調(diào)控因子,細胞周期蛋白25同源蛋白C(cell devision cyclin 25 homolog C,CDC25C)的活化是哺乳細胞進入M期必要過程,DNA損傷時,激活檢查點激酶chk1,磷酸化CDC25C的ser216位點,暴露出與14-3-3蛋白結(jié)合位點,兩者結(jié)合后抑制CDC25C進入細胞核,滯留在細胞質(zhì)中,進而使得細胞周期停留在G2期[24]。另外14-3-3蛋白還可以與S期的中樞調(diào)節(jié)因子CDC25A相結(jié)合,使CDC25A阻滯在細胞質(zhì),細胞無法進入S期,除此之外,14-3-3還可以通過Cyclin-Cdk2 結(jié)合結(jié)構(gòu)域與其他細胞調(diào)節(jié)因子相結(jié)合,如 p107、 p130、 p21CIP1、 p27KIP1和 p57KIP2等進而來調(diào)控細胞周期; 14-3-3蛋白可以抑制thr157位點磷酸化的 p27進入細胞核,讓其定位在細胞質(zhì)中,導致細胞周期紊亂[25]。Granata等[26]研究顯示p27KIP1在銀屑病患者中的表達水平較低,導致角質(zhì)形成細胞異常分化和抵抗凋亡使銀屑病表皮增生。p21是p53的靶基因,是介導p53依賴的G1阻滯和衰老的主要調(diào)控因子,p21蛋白可通過泛素依賴和泛素非依賴機制降解。研究發(fā)現(xiàn)14-3-3θ通過泛素非依賴機制來調(diào)控p21降解,從而影響細胞增殖[27];銀屑病皮損及皮損消退部位p21WAFI同正常皮膚相比均呈上調(diào)表達[28]。另外,相關(guān)實驗結(jié)果顯示p53在銀屑病皮損中表達增高,并且在紫外線照射下可通過p53促進銀屑病中FOXP3(forkhead box P3,F(xiàn)OXP3)的轉(zhuǎn)錄;14-3-3σ、14-3-3ζ等可以調(diào)控p53從而控制細胞生長[29]。
細胞凋亡是一種生理性死亡,受細胞特定基因編碼的高度調(diào)節(jié),早期以細胞 DNA降解為特征。 細胞凋亡受多種因素調(diào)節(jié),其中以B淋巴細胞瘤-2基因(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)蛋白家族為代表,Bcl-2凋亡調(diào)節(jié)蛋白通過絲氨酸磷酸化被廣泛調(diào)控,Bcl-2 蛋白家族包括 Bcl-xs、Bax、Bcl-xl、Bad等;Bad上有S112、S136和S155三個磷酸化位點,S112、S136可以分別或同時與14-3-3蛋白結(jié)合[30]。Bad未被磷酸化時,Bad被發(fā)現(xiàn)定位于與Bcl-2和Bcl-XL結(jié)合的線粒體上,磷酸化時Bad與14-3-3蛋白結(jié)合定位在細胞質(zhì)中,阻礙Bad促進細胞凋亡的功能。抗凋蛋白Bcl-x和促凋蛋白Bax在銀屑病表皮的過表達,抗凋蛋白Bcl-2低表達;Bcl-2較低可能與銀屑病的炎癥刺激相關(guān),Bax升高可能促進角質(zhì)形成細胞增殖,也同時加速細胞的凋亡,文獻報道14-3-3ζ蛋白表達降低后Bax/Bcl-2表達增加,14-3-3γ可以讓Bcl-2從Bad/Bcl-2中分離,改變兩者亞細胞定位,從而可以抑制凋亡[31]。14-3-3蛋白可能調(diào)控參與細胞凋亡通路的蛋白,使角質(zhì)細胞凋亡發(fā)生異常,促進銀屑病皮損的形成。
尋常型銀屑病是一種紅斑鱗屑性皮膚病,該病也被稱為“牛皮癬”,好發(fā)于男性,發(fā)病機制目前尚不完全明確,但其角質(zhì)形成細胞過度增殖是其發(fā)病的重要特征。目前有研究顯示銀屑病表皮角質(zhì)形成細胞過度增殖與PI3K/AKT、 MAPK/ERK 信號通路、細胞周期和凋亡通路相關(guān)。14-3-3蛋白可以間接或直接影響以上通路,從而對其發(fā)病起到作用。目前14-3-3蛋白在神經(jīng)性疾病、腫瘤等發(fā)病研究中較多,也有文獻顯示14-3-3蛋白家族某些成員在銀屑病皮損中有差異性的表達,參與銀屑病角質(zhì)形成細胞的增殖失調(diào),從而導致銀屑病的發(fā)病,但具體機制尚不明確。 當前TNF-α抑制劑、 IL-17及IL-23受體拮抗劑、JAK抑制劑等[50]均已應(yīng)用于銀屑病治療,故研究14-3-3蛋白在銀屑病皮損形成中的作用機制有助于進一步闡明銀屑病的發(fā)病機制,也能為銀屑病治療提供新的參考思路。