NB-UVB治療白癜風(fēng)的作用機(jī)制

張家瑜 吳一菲

(1云南省第一人民醫(yī)院 昆明理工大學(xué)附屬醫(yī)院，云南 昆明 650032；2云南中醫(yī)藥大學(xué))

白癜風(fēng)是一種常見的色素脫失性皮膚病，無種族差異，其發(fā)病機(jī)制尚不完全清楚。光療法被廣泛用作白癜風(fēng)治療的一線療法。窄譜中波紫外線(NB-UVB)的特征是多色光，峰值波長為311～313 nm，與補(bǔ)骨脂素光化學(xué)療法(PUVA)相比，NB-UVB治療后眼睛不需要遮光保護(hù)，光毒性反應(yīng)少，不易灼傷皮膚和引起DNA突變。治療后引起的皮膚干燥、瘙癢、光老化等不良反應(yīng)與治療次數(shù)、頻率、紅斑量和累積劑量相關(guān)〔1〕。1997年，Westerhof等〔2〕首次報(bào)道使用NB-UVB治療白癜風(fēng)，近年來，大量研究證明NB-UVB治療白癜風(fēng)療效優(yōu)越〔3,4〕，但其作用機(jī)制尚未明確。本文對NB-UVB治療白癜風(fēng)的作用機(jī)制進(jìn)行綜述。

1 誘導(dǎo)毛囊神經(jīng)脊干細(xì)胞分化

毛囊作為皮膚附屬器，調(diào)節(jié)毛發(fā)生長和脫落，具有感覺和免疫功能。毛囊隆突區(qū)是毛囊外根鞘上部向外膨出的區(qū)域，神經(jīng)嵴是神經(jīng)管形成過程中位于表皮和神經(jīng)管之間的一條縱形細(xì)胞帶，神經(jīng)嵴干細(xì)胞(HF-NCSCs)存在于毛囊隆突區(qū)〔5〕。黑素細(xì)胞起源于HF-NCSCs，沿神經(jīng)管遷移至神經(jīng)節(jié)，分化為黑素干細(xì)胞，繼而在外胚層分化為黑素細(xì)胞〔6〕。NB-UVB誘導(dǎo)的色素再生主要是通過毛囊周圍復(fù)色模式來實(shí)現(xiàn)，Dong等〔7，8〕發(fā)現(xiàn)，NB-UVB照射能加速體外培養(yǎng)的NCSCs分化為黑素細(xì)胞，但在色素脫失區(qū)域并未觀察到復(fù)色的現(xiàn)象，提示NB-UVB通過刺激毛囊外根鞘隆突區(qū)的HF-NCSCs分化為黑素細(xì)胞，進(jìn)而促進(jìn)黑素細(xì)胞增殖和遷移。

2 免疫調(diào)節(jié)

2.1影響T細(xì)胞功能

2.1.1調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs) Tregs是一類控制體內(nèi)自身免疫反應(yīng)性的T細(xì)胞亞群，具有抑制CD4+T細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞的能力〔9〕。Tregs功能失調(diào)可能是破壞對黑素細(xì)胞自身抗原耐受性并促成白癜風(fēng)發(fā)病的因素之一〔10，11〕。CD4+T細(xì)胞在表型上可分為促炎效應(yīng)T細(xì)胞(Teffs)或抗炎Tregs，其中Tregs與CD25共同參與表達(dá)叉頭樣轉(zhuǎn)錄因子(FoxP)3。CD4+CD25highFoxP3+是免疫調(diào)節(jié)的關(guān)鍵參與者之一，已經(jīng)證實(shí)，白癜風(fēng)患者的CD4+CD25highTregs和FoxP3+Tregs高于正常水平〔12，13〕，而循環(huán)中Tregs的數(shù)量減少。Moftah等〔14〕發(fā)現(xiàn)，NB-UVB治療后CD4+CD25highTregs和FoxP3+Tregs的水平顯著降低，表明NB-UVB可能通過調(diào)節(jié)循環(huán)中的Tregs數(shù)量來改善Tregs功能，抑制Tregs對黑素細(xì)胞自身抗原耐受性的破壞。

2.1.2TGF-β 轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)-β TGF-β是一組多功能蛋白質(zhì)，影響多種細(xì)胞的生長、分化、凋亡及免疫調(diào)節(jié)，對Tregs從未成熟的CD4+細(xì)胞中分化至關(guān)重要。由于TGF-β信號通路缺陷或抑制效應(yīng)分子的存在，導(dǎo)致TGF-β介導(dǎo)的免疫抑制活性缺失，自身反應(yīng)性T細(xì)胞加速增殖，從而促進(jìn)表皮黑素細(xì)胞的選擇性破壞〔15〕。Khan等〔16，17〕發(fā)現(xiàn)白癜風(fēng)患者血清中TGF-β1濃度降低，經(jīng)NB-UVB治療后TGF-β1的濃度明顯升高，表明NB-UVB的復(fù)色機(jī)制可能是通過恢復(fù)Tregs功能或增加TGF-β1的分泌來實(shí)現(xiàn)。

2.2調(diào)控免疫因子

2.2.1輔助性T細(xì)胞(Th)1/Th2細(xì)胞 Th1和Th2是CD4+T細(xì)胞的特異性亞群，干擾素(IFN)-γ是Th1細(xì)胞因子，能誘導(dǎo)CXC趨化因子配體(CXCL)10促進(jìn)自身反應(yīng)性T細(xì)胞遷移。IFN-γ通過下調(diào)酪氨酸酶(TYR)和微眼病相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子(MITF-M)的表達(dá)及減緩黑素細(xì)胞中黑素小體的成熟來抑制黑素生成〔18〕。白細(xì)胞介素(IL)-4是Th1和Th2極化的標(biāo)志性細(xì)胞因子，其誘導(dǎo)未成熟輔助性T細(xì)胞(Th0)分化為Th2細(xì)胞。在白癜風(fēng)患者病灶周圍的皮膚中發(fā)現(xiàn)，IL-4轉(zhuǎn)錄物和蛋白質(zhì)水平的降低〔19〕，Li等〔20，21〕證實(shí)NB-UVB可通過抑制白癜風(fēng)血清中IFN-γ和IL-12的表達(dá)，增強(qiáng)IL-4轉(zhuǎn)錄，并選擇性地減少皮膚損傷區(qū)域中釋放的炎癥因子。

2.2.2Th17細(xì)胞 Th17是CD4+T細(xì)胞譜系的一個(gè)獨(dú)特子集，IL-17是Th17細(xì)胞產(chǎn)生的促炎細(xì)胞因子。報(bào)道顯示，血清中IL-17水平升高與白癜風(fēng)褪色斑區(qū)的面積呈正相關(guān)〔22〕,IL-17可能在廣泛性白癜風(fēng)的發(fā)生和進(jìn)展中起關(guān)鍵作用。Tembhre等〔17〕發(fā)現(xiàn)，NB-UVB處理的廣泛性白癜風(fēng)患者血清中IL-17A水平降低，表明在NB-UVB治療能夠減少IL-17A的分泌。但NB-UVB對這些細(xì)胞因子的潛在作用機(jī)制尚未完全清楚，其免疫調(diào)節(jié)作用可能是通過影響T細(xì)胞聚集，減少炎癥浸潤，進(jìn)而影響細(xì)胞因子的血清水平。

3 氧化應(yīng)激

氧化應(yīng)激學(xué)說被認(rèn)為是白癜風(fēng)發(fā)病的核心機(jī)制之一，研究表明白癜風(fēng)患者皮膚中存在活性氧簇(ROS)累積，ROS過量積聚能促使線粒體膜發(fā)生脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，改變線粒體跨膜心磷脂的分布，減弱電子呼吸鏈復(fù)合物的活性，加劇黑素細(xì)胞的凋亡，并誘導(dǎo)釋放抗黑素合成細(xì)胞因子〔23〕?？寡趸瘷C(jī)制的失調(diào)打破了氧化-還原平衡，導(dǎo)致ROS自由基水平上調(diào)〔24〕，NB-UVB光療通過逆轉(zhuǎn)氧化劑和抗氧化劑的不平衡來緩解氧化應(yīng)激。Karsli等〔25〕通過研究NB-UVB光療對氧化應(yīng)激標(biāo)志物的影響發(fā)現(xiàn)，使用NB-UVB光療6個(gè)月與氧化劑-抗氧化劑失衡的顯著改善相關(guān)，表現(xiàn)為紅細(xì)胞丙二醛(MDA)水平降低和紅細(xì)胞谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)水平升高，與Wacewicz等〔26〕研究結(jié)果一致。此外，在節(jié)段型白癜風(fēng)患者的研究中發(fā)現(xiàn)，表皮中甲硫基九亞砜還原酶(MSR)A、MSRB及酪氨酸酶/過氧化氫酶(TR/T)均受到過氧化氫(H2O2)介導(dǎo)的氧化作用〔27〕。Schallreuter等〔28〕證實(shí)，通過局部使用NB-UVB能夠激活假過氧化氫酶(PC-KUS)，下調(diào)累積的H2O2，減緩毛囊黑素細(xì)胞的凋亡和DNA損傷。核因子E2相關(guān)因子(Nrf2)是細(xì)胞調(diào)節(jié)抗氧化應(yīng)激反應(yīng)最重要的轉(zhuǎn)錄因子，其主導(dǎo)的信號通路在抗氧化應(yīng)激通路中具有關(guān)鍵作用。研究證實(shí)，白癜風(fēng)患者黑素細(xì)胞中Nrf2核轉(zhuǎn)錄激活障礙或缺失可導(dǎo)致黑素細(xì)胞的功能障礙、甚至凋亡或壞死〔29～30〕。Jeayeng等〔31〕發(fā)現(xiàn)，Nrf2通過ROS依賴性機(jī)制調(diào)節(jié)角質(zhì)形成細(xì)胞(KC)產(chǎn)生的旁分泌因子，并對UVB介導(dǎo)的黑素細(xì)胞損傷起保護(hù)作用。然而，NB-UVB光療對氧化應(yīng)激中Nrf2信號通路的影響尚不清楚，有待進(jìn)一步研究。

4 調(diào)節(jié)黑素細(xì)胞微環(huán)境

4.1內(nèi)皮素(ET)-1 ET-1是人角質(zhì)形成細(xì)胞合成和分泌的一種血管收縮肽，能夠促有絲分裂及刺激黑素細(xì)胞DNA合成。角質(zhì)形成細(xì)胞和黑素細(xì)胞之間ET-1的旁分泌連接表明，ET-1是UVB誘導(dǎo)色素沉著中人黑素細(xì)胞的內(nèi)在黑素原或促分裂原〔32〕。同時(shí)ET-1對堿性成纖維細(xì)胞生長因子(bFGF)刺激黑素細(xì)胞分裂也具有協(xié)同刺激作用。Wu等〔33〕發(fā)現(xiàn)NB-UVB照射的KC培養(yǎng)液中ET-1的分泌量顯著增加，并與照射劑量呈正比，而體外培養(yǎng)的黑素細(xì)胞(MC)則無明顯變化，表明NB-UVB可能通過角質(zhì)形成細(xì)胞來刺激黑素的生成。

4.2bFGF bFGF是由角質(zhì)形成細(xì)胞和成纖維細(xì)胞分泌的一種有絲分裂原。黏著斑激酶(FAK)是一種細(xì)胞質(zhì)酪氨酸激酶，通過調(diào)節(jié)細(xì)胞遷移所必需的細(xì)胞骨架蛋白在細(xì)胞遷移信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中發(fā)揮重要作用。bFGF通過磷酸化(p)-125FAK的水平上調(diào)FAK在黑素細(xì)胞中的表達(dá)及刺激黑素細(xì)胞遷移〔33〕。Castanedo-Cázares等〔34〕證實(shí)NB-UVB照射能增加p-125FAK的水平，刺激bFGF分泌，進(jìn)而增強(qiáng)黑素細(xì)胞的遷移能力。

4.3基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs) MMPs是一類介導(dǎo)細(xì)胞外基質(zhì)成分降解的酶。其中，成纖維細(xì)胞分泌的MMP2和MMP9通過降解細(xì)胞外基質(zhì)中的明膠和基底膜膠原蛋白Ⅳ，促進(jìn)黑素細(xì)胞或黑素細(xì)胞前體細(xì)胞遷移。研究顯示，白癜風(fēng)患者中膠原蛋白Ⅳ降解缺陷導(dǎo)致基底層增厚，MMP2和MMP9的表達(dá)和活性降低〔35〕。NB-UVB可通過誘導(dǎo)降解膠原蛋白Ⅳ的MMP分泌，上調(diào)MMP2和MMP9的表達(dá)，促進(jìn)黑素細(xì)胞或黑素細(xì)胞前體細(xì)胞遷移〔36,37〕。

4.4腫瘤壞死因子(TNF)-α TNF-α是參與Th1細(xì)胞介導(dǎo)反應(yīng)和免疫穩(wěn)態(tài)的促炎細(xì)胞因子。MC、KC和成纖維細(xì)胞可合成TNF-α，通過自分泌和旁分泌的方式抑制黑素細(xì)胞的增殖和酪氨酸酶活性〔38～39〕。有研究〔40〕還發(fā)現(xiàn)TNF-α通過誘導(dǎo)黑素細(xì)胞表面細(xì)胞間黏附分子(ICAM)-1，進(jìn)而誘導(dǎo)B細(xì)胞活化，增加自身抗體的產(chǎn)生并導(dǎo)致白癜風(fēng)中黑素細(xì)胞的損傷。Laddha等〔41〕發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，白癜風(fēng)患者血清TNF-α水平顯著升高。研究報(bào)道〔42〕，大劑量NB-UVB照射可誘導(dǎo)黑素生成所繼發(fā)的氧化應(yīng)激反應(yīng)，促使核轉(zhuǎn)錄因子(NF)-κB活化，從而阻斷TNF-α。然而Attwa等〔43〕通過免疫組化卻發(fā)現(xiàn)，在NB-UVB治療后白癜風(fēng)患者血清中TNF-α過表達(dá)，這與之前的研究〔44〕結(jié)果相矛盾。目前，NB-UVB治療白癜風(fēng)對TNF-α的作用機(jī)制尚未完全清楚。

4.5干細(xì)胞分子(SCF)/SCF受體(c-Kit) SCF是KC來源的一種干細(xì)胞因子，c-Kit是一種跨膜酪氨酸激酶受體，在黑素細(xì)胞膜表面進(jìn)行表達(dá)。黑素細(xì)胞能表達(dá)SCF的受體c-Kit，而不表達(dá)SCF〔45〕，SCF與c-Kit結(jié)合能激活磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)，絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)和肉瘤基因家族(Src)激酶途徑，促進(jìn)成黑素細(xì)胞分化為黑素細(xì)胞〔46，47〕。小眼相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子(MITF)是SCF/c-Kit信號傳導(dǎo)途徑的下游分子，可調(diào)節(jié)酪氨酸酶mRNA的表達(dá)。Moretti等〔48〕用免疫組化檢測發(fā)現(xiàn)，白癜風(fēng)皮損區(qū)SCF等多種細(xì)胞因子水平明顯下降，而Kitamura等〔49〕發(fā)現(xiàn)，與非皮損區(qū)相比，白癜風(fēng)患者皮損區(qū)中膜SCF蛋白表達(dá)增強(qiáng)而c-kit 和MITF表達(dá)明顯下降。Mizutani等〔50〕發(fā)現(xiàn)NB-UVB照射后，c-Kit受體在成熟黑素細(xì)胞中的含量顯著增加。王鷹等〔51〕發(fā)現(xiàn)，KC與MC共培養(yǎng)體系經(jīng)NB-UVB照射后，SCF、c-Kit和MITF mRNA表達(dá)明顯高于對照組。這些研究結(jié)果表明NB-UVB照射后可促進(jìn)KC分泌SCF，提高M(jìn)C表面的c-Kit受體和MITF的表達(dá)能力，進(jìn)而增加黑素細(xì)胞酪氨酸酶的分泌，促進(jìn)黑素生成。

5 誘導(dǎo)內(nèi)源性維生素D合成

維生素D是一種具有免疫調(diào)節(jié)作用的類固醇激素，其生物活化是將維生素D轉(zhuǎn)化為25-羥基維生素D〔25(OH)D〕，然后進(jìn)行1a-羥基化以獲得1,25-二羥基維生素D3，血清25(OH)D是維生素D的血清標(biāo)志物和重要因子。維生素D通過抗細(xì)胞凋亡作用增加MC的黑素生成和酪氨酸酶含量來控制其活化，增殖和遷移，并通過調(diào)節(jié)T細(xì)胞活化來減少黑素細(xì)胞的自身免疫損傷〔52〕。研究顯示，與正常血清相比，白癜風(fēng)患者的血清25(OH)D水平顯著降低〔53～56〕。Ibrahim等〔56〕對80例白癜風(fēng)患者NB-UVB治療24 w后發(fā)現(xiàn)血清25(OH)D水平增加，這與Sehrawat等〔57,58〕研究結(jié)果一致。維生素D受體(VDR)是調(diào)節(jié)靶組織對維生素D3反應(yīng)性的重要機(jī)制，細(xì)胞中維生素D3的生物活性與VDR的組織濃度呈正比，這些組織濃度在黑素細(xì)胞上表達(dá)，與黑素合成的調(diào)節(jié)有關(guān)。EL-Hanbuli等〔58〕通過免疫組化發(fā)現(xiàn)，與正常皮膚相比，VDR在白癜風(fēng)皮損中的表達(dá)顯著降低，NB-UVB治療12 w后，血清25〔OH〕D的水平與VDR表達(dá)呈正相關(guān)。這些研究結(jié)果表明，NB-UVB與維生素D合成和VDR表達(dá)相關(guān)，但仍需進(jìn)一步探究NB-UVB誘導(dǎo)的復(fù)色模式和維生素D合成機(jī)制的關(guān)系。

6 影響皮膚基因表達(dá)譜

近年來，世界各地通過基因表達(dá)分析，候選基因關(guān)聯(lián)，遺傳連鎖和基因組關(guān)聯(lián)等研究探索與白癜風(fēng)發(fā)病機(jī)制相關(guān)的基因〔59〕，這些基因表達(dá)模式變化的影響包括信號傳導(dǎo)，氧化應(yīng)激控制，色素再生和細(xì)胞凋亡等。最近，Ocampo-Candiani等〔60〕通過RT-PCR和靶向RNA測序(RNA-seq)分析白癜風(fēng)患者皮膚中的基因表達(dá)定量和轉(zhuǎn)錄物鑒定，證實(shí)多巴色素互變異構(gòu)酶(DCT)，黑素-A(Melan-A，MLANA)，酪氨酸酶相關(guān)蛋白(TYRP1)三種基因在皮膚中過表達(dá)。Regazzetti等〔61〕發(fā)現(xiàn)，經(jīng)NB-UVB治療6個(gè)月后，上述三種基因表達(dá)模式均有減少。這些研究結(jié)果表明NB-UVB對色素相關(guān)基因表達(dá)模式產(chǎn)生顯著變化。此外，新型靶基因的鑒定包括腫瘤壞死因子受體家族(TNFRS1)A，磷酸甘油脫氫酶(GPD)1和人酪蛋白激酶IG3基因(CSNK1G3)等，NB-UVB對這些靶基因表達(dá)模式的影響需要深入挖掘。

綜上，NB-UVB治療白癜風(fēng)的作用機(jī)制涉及多種生物學(xué)作用，主要包括誘導(dǎo)毛囊HF-NCSCs分化、免疫調(diào)節(jié)、氧化應(yīng)激、調(diào)節(jié)黑素細(xì)胞微環(huán)境、誘導(dǎo)內(nèi)源性維生素D合成、影響皮膚基因表達(dá)譜等。近年來，308 nm準(zhǔn)分子激光在白癜風(fēng)光療中的應(yīng)用也越來越受到重視，308 nm準(zhǔn)分子激光對白斑面積小、數(shù)量少的白癜風(fēng)療效更佳，而NB-UVB更適合散發(fā)型或泛發(fā)型白癜風(fēng)的治療。研究NB-UVB治療白癜風(fēng)的作用機(jī)制，有助于根據(jù)不同類型的白癜風(fēng)選擇合適的光療手段，更好地應(yīng)用于臨床。