病理性瘢痕相關(guān)炎性因素的研究

劉琪琪，韓玉麗，辛 燕

(1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010110；2.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)第三臨床醫(yī)學(xué)院皮膚性病科，內(nèi)蒙古 包頭 014010；3.深圳市寶安區(qū)福永人民醫(yī)院皮膚性病科，廣東 深圳 518103)

病理性瘢痕（pathological scars）是由皮膚損傷或刺激引起的，包括創(chuàng)傷、昆蟲叮咬、燒傷、手術(shù)、疫苗接種、皮膚刺穿、痤瘡、毛囊炎、水痘和帶狀皰疹感染等[1]。每年數(shù)以百萬計的外傷病例會出現(xiàn)病理性瘢痕，嚴重的出現(xiàn)毀容和/或功能障礙，這些瘢痕患者通常會伴有局部瘙癢、疼痛、活動受限以及其他身體和社會心理問題。病理性瘢痕可能會在外觀上、功能上以及心理上給患者帶來沉重的負擔。由于病理性瘢痕發(fā)病機理不明，現(xiàn)有藥物治療效果差，使人們更加關(guān)注病理性瘢痕形成的生物學(xué)機制。雖然病理性瘢痕發(fā)病機理不明，但其病理特征表現(xiàn)有炎性細胞增殖、成纖維細胞（fibroblasts，F(xiàn)B）數(shù)量增加、新生血管和膠原蛋白沉積[1]，而炎性因素參與病理性瘢痕病理特征的形成，這些炎性因素包括相關(guān)的炎性介質(zhì)和炎癥細胞等，本文就影響病理性瘢痕病理過程的炎性介質(zhì)和炎癥細胞的研究作一綜述。

1 炎性介質(zhì)

1.1 環(huán)氧合酶 環(huán)氧合酶（cyclooxygenase，COX）是位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核膜腔側(cè)的環(huán)氧合酶家族，是催化花生四烯酸合成前列腺素的限速酶。COX 具有環(huán)氧合酶和過氧化酶兩種酶效應(yīng)，主要有兩種亞型COX-1 和COX-2。COX-1 是結(jié)構(gòu)酶，幾乎在所有的正常組織中表達，其提供用于穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)的PG 前體，也參與炎癥反應(yīng)。COX-2 是一種誘導(dǎo)酶，是一種重要的炎性介質(zhì)，只有在組織損傷、炎癥等的作用下，才迅速合成或表達，參與炎癥、纖維化及腫瘤等的發(fā)生和發(fā)展，可通過誘導(dǎo)血管生成而促進瘢痕增生[2]。Abdou AG 等[3]研究發(fā)現(xiàn)，以增生性瘢痕（hypertrophic scar，HS）和瘢痕疙瘩（keloid，KL）為代表的病理性瘢痕中COX-1 表達顯著上調(diào)，證明COX-1 在病理性瘢痕形成中可能發(fā)揮了積極作用。COX-2 在瘢痕形成中具有功能性活性，因其在正?；虿±硇缘鸟：壑芯磉_，但COX-2 在病理性瘢痕中表達的強度更高。Zhou J 等[4]研究認為，COX-2 在人HS 組織中表達增加，同時沉默轉(zhuǎn)化生長因子-β1（TGF-β1）和COX-2可激活成纖維細胞凋亡，進而減少人皮膚HS 的形成。Abdou AG 等[3]研究認為，COX-1 和COX-2 在病理性瘢痕組織中平行表達，這提示其可能彼此增強。同樣，Rossiello L 等[5]研究表明，與正常皮膚相比，COX-1 在HS 組織中表達顯著增高，與HS 組織和正常皮膚相比，COX-2 在KL 組織真皮和表皮中過度表達?？傊?，HS 和KL 之間COX-2 表達的顯著差異可能指向這兩種疾病存在不同的發(fā)病機理。

1.2 腫瘤壞死因子 腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）包括TNF-α 和TNF-β，前者主要由活化的單核巨噬細胞產(chǎn)生，后者主要由活化的T 細胞產(chǎn)生。TNF-α 具有多種生物學(xué)活性，可促使血管擴張、白細胞趨化，從而使組織與血液中的吞噬細胞增多，釋放內(nèi)毒素，進而加重炎癥反應(yīng)，TNF-α 的分泌量與炎癥程度正相關(guān)。TNF-α 除了可以活化巨噬細胞，也可以與多種細胞因子（如IL-1、IL-6、IL-8 等）相互作用，從而參與多種免疫反應(yīng)[6]。Yang JH 等[7]研究表明，HS 組織中TNF-α 和IL-4 的mRNA 水平升高，表明TNF-ɑ 可能參與瘢痕的形成。Chen L 等[8]研究了傷口愈合和HS 形成過程中細胞因子TNF-ɑ、IL-6 和TGF-β1的動態(tài)變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在受傷后0～2 d，TNF-α 和IL-6 的mRNA 水平升高，而在受傷后2～7 d 下降，且傷口和HS 組織中的IL-6 比正常皮膚高3～300 倍。Grellner W 等[9]研究證實，與對照組皮膚相比，傷口中的TNF-α 和IL-6 分別增加了8.5倍和11 倍，這些細胞因子從受傷后幾秒或幾分鐘開始直到24 h 前持續(xù)增加，24 h 后開始減少?？傊捎肨NF-α 治療的瘢痕皮膚中FB 數(shù)量減少，且TNF-α 可抑制FB 產(chǎn)生的平滑肌肌動蛋白表達，提示其可能具有雙相或組合的效應(yīng)。

1.3 白細胞介素 白細胞介素（interleukin，IL）由白細胞產(chǎn)生又在白細胞間發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，故命名為白細胞介素。其中有很多種IL 參與了炎癥反應(yīng)過程，如IL-1 可誘導(dǎo)炎癥細胞黏連游走，促進炎癥反應(yīng)，刺激HS 中FB 合成膠原，更重要的是影響ECM 降解，引起間質(zhì)纖維化。IL-4 可趨化炎癥細胞積聚，促進炎癥反應(yīng)；拮抗INF-γ 和IL-12 的作用；直接促進HS 中FB 增生、膠原基因表達和膠原合成增加。IL-6 為炎癥促進因子，主要由巨噬細胞、單核細胞、活化T 淋巴細胞及FB 產(chǎn)生，可刺激炎癥細胞聚集。IL-8 可活化中性粒細胞，引起炎癥反應(yīng)，刺激HS 中FB 增殖、膠原合成和ECM 沉積。IL-10 可抑制IL-6、IL-8 等促炎因子合成，減輕炎癥反應(yīng)，減少膠原產(chǎn)生。IL-13 可促進HS 中FB 合成膠原和纖維連接蛋白等。

研究表明[10]，KL 組織中IL-1β、IL-6 和TNF-α等促炎因子的表達上調(diào)。IL-4 是強纖維化介質(zhì)，HS和其他纖維化組織中均發(fā)現(xiàn)IL-4 水平升高[11]。IL-4作用于Th2 細胞，刺激FB 產(chǎn)生膠原蛋白和纖連蛋白，而IL-13 與IL-4 以相同的方式影響免疫細胞，因為它們共享相同的信號傳導(dǎo)途徑。在皮膚傷口愈合中，IL-4 和IL-13 促進成纖維細胞趨化和增殖、肌成纖維細胞分化以及膠原蛋白和ECM 大分子的生成[12]。然而，目前尚不了解IL-13 在HS 發(fā)病機理中的作用。此外，IL-6 的過度表達可能通過促進角質(zhì)形成細胞、肌成纖維細胞和FB 的增殖而導(dǎo)致瘢痕形成。研究顯示[13]，IL-6 表達的增加可促進皮膚瘢痕形成，進而推測其與瘢痕的形成有一定的關(guān)系。郭果香等[14]通過對人KL 中FB 的研究表明，IL-6 與KL 的形成有密切的關(guān)系。Jundi K 等[15]研究發(fā)現(xiàn)，KL和HS 組織中HIF-1α、IL-6、IL-8、hs-CRP 等促炎細胞因子mRNA 表達含量顯著高于正常皮膚組。IL-10 能夠抑制巨噬細胞合成多種促炎性細胞因子，包括IFN-γ、IL-1 和TNF-α 等，從而限制了免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng)。IL-10 的內(nèi)在缺乏可能導(dǎo)致炎性細胞因子持續(xù)擴增、FB 持續(xù)增殖以及膠原蛋白沉積異常。Xie F 等[16]研究認為，IL-10 修飾的骨髓間充質(zhì)干細胞可阻止兔耳HS 的形成，并認為IL-10 修飾的骨髓間充質(zhì)干細胞可通過JNK/NF-κB 途徑抑制炎癥。綜上所述，許多白細胞介素參與病理性瘢痕的形成過程，對這些細胞因子的表達進行調(diào)控有望對病理性瘢痕的預(yù)防和治療產(chǎn)生積極作用。

1.4 干擾素 干擾素（interferon，IFN）是具有抗增殖活性的細胞因子家族，它們在各種纖維化疾病中發(fā)揮調(diào)控作用。目前已發(fā)現(xiàn)10 余種屬于干擾素家族的細胞因子。IFN-c 上調(diào)表皮細胞中的促凋亡基因p53，從而減少I 型膠原mRNA 的表達，導(dǎo)致修復(fù)過程的終止[17]。IFN-α2b 通過使膠原、糖胺聚糖和膠原酶合成和活性正?；瘉韺崿F(xiàn)其抗纖維化特性[18]。Yang Z 等[19]實驗表明，在兔耳HS 模型與人HS 中使用IFN-α 治療均表現(xiàn)出抑制瘢痕的作用。Wang J 等[20]研究顯示，燒傷后HS 中FB 增加，而IFN-α2b 治療后燒傷患者瘢痕組織中FB 數(shù)量和外周血單核細胞分化均減少了。Yang L 等[21]通過觀察HS 中FB 的培養(yǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)IFN-α2b 和IFN-γ 均會降低膠原mRNA 的表達，提示IFN-α2b 通過下調(diào)細胞骨架肌動蛋白β 和肌動蛋白γ 亞型來降低FB 膠原蛋白收縮的速度和程度，并減少傷口收縮。

2 炎癥細胞

2.1 巨噬細胞 巨噬細胞是啟動炎癥反應(yīng)，并導(dǎo)致炎癥蔓延的重要細胞。傷口愈合在病理上包括炎癥期、增生期和重塑期。當炎癥期延長時，可形成HS[22]。巨噬細胞在炎癥期過渡到增生期期間發(fā)揮著關(guān)鍵作用，它可以調(diào)控并延緩傷口的愈合過程，最終調(diào)控瘢痕的形成程度[23]。

Lucas T 等[23]開發(fā)了一種小鼠模型，該模型可以在傷口愈合的各個階段中消耗巨噬細胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在炎癥反應(yīng)早期消耗巨噬細胞可最大程度地減少瘢痕的形成。此外，Zhu Z 等[24]在裸鼠HS 模型的實驗中發(fā)現(xiàn)，傷口愈合亞急性期消耗巨噬細胞，傷口愈合良好，瘢痕形成減少。M1 巨噬細胞在早期傷口組織中占主導(dǎo)地位，M2 巨噬細胞在之后的傷口組織和HS 的增生期中占主導(dǎo)地位，且TNF-α 和IL-6 的mRNA 表達與M1 巨噬細胞的密度呈正相關(guān)，而M2巨噬細胞與HS 持續(xù)時間呈負相關(guān)[8]。Lateef Z 等[25]研究發(fā)現(xiàn)，燒傷后第7 天巨噬細胞大量流入，M1 型巨噬細胞第14 天達到高峰，后M2 型巨噬細胞在3～4 周達到高峰。Braga TT 等[26]認為，在KL 中聚集的M2 型巨噬細胞與FB 激活、膠原蛋白形成和纖維性疾病相關(guān)。消除傷口早期組織中的M1 巨噬細胞，傷口愈合后期以及HS 形成的增殖階段的M2巨噬細胞，可能是抑制HS 形成和發(fā)展的有效方法。由此可見，病理性瘢痕的炎癥反應(yīng)在很大程度上取決于巨噬細胞極化成促炎性M1 還是消炎性M2 巨噬細胞。

2.2 肥大細胞 肥大細胞來源于外周血中的肥大細胞前體，其分布很廣。肥大細胞與變應(yīng)原結(jié)合活化后，可通過脫顆粒釋放酶類物質(zhì)和組胺等血管活性胺類物質(zhì)，同時合成分泌TNF-α、IL-5、IL-13 等細胞因子參與炎癥反應(yīng)。肥大細胞是與皮膚瘢痕和纖維化有關(guān)的炎性細胞類型[27]，其不僅可以分泌細胞因子參與炎癥反應(yīng)，還能夠通過釋放TGF-β1、TNFα 和IL-4 來促進FB 的增殖，表明肥大細胞可通過分泌不同的炎性介質(zhì)在HS 形成中發(fā)揮作用。此外，Wulff BC 等[28]研究表明，組織中肥大細胞數(shù)目或肥大細胞活化較低時，瘢痕形成較少，如由于口腔粘膜組織中肥大細胞較少，其傷口比皮膚的傷口更能夠達成無創(chuàng)愈合的結(jié)果。此外，胎兒皮膚肥大細胞的數(shù)量很少，受傷后不會脫顆粒，使其在發(fā)育的早期階段經(jīng)歷了無瘢愈合。相比之下，在年長的胎兒形成的纖維化傷口中含有較多的肥大細胞，這些肥大細胞會在損傷后大量脫顆粒。Chen H 等[29]研究證明，肥大細胞存在于HS 中，其通過激活TGF-β1/Smads信號通路促進HS 成纖維細胞增殖和膠原合成。此外，與野生型小鼠相比，肥大細胞缺陷型小鼠傷口愈合后瘢痕形成較少[28]。因此，改變傷口中肥大細胞數(shù)量或活性可在臨床中減少瘢痕形成。

2.3 中性粒細胞 中性粒細胞約占外周血白細胞總數(shù)的60%～70%。在受傷后幾分鐘內(nèi)，嗜中性粒細胞被活化的內(nèi)皮細胞和肥大細胞表達的C5a、PDGF 和CXCL8 等細胞因子吸引，快速聚集在傷口部位。研究證實[25]，從燒傷后第1 天到第42 天，傷口和瘢痕組織中嗜中性粒細胞分化抗原的免疫熒光染色很明顯，在第7 天時染色最深，表明在第1 周時傷口中聚集的中性粒細胞最多，停留在傷口局部的中性粒細胞在2～3 周內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)榫奘杉毎Ｖ行粤＜毎司哂袛z取和破壞微生物與顆粒的能力外，還具有產(chǎn)生促炎性細胞因子的能力，如產(chǎn)生IL-1 和TNF-α。Ma L 等[30]研究表明，可通過調(diào)節(jié)NF-κB/IκB 信號通路抑制炎癥，減輕中性粒細胞浸潤，進而減少瘢痕形成。曲尼斯特有抗纖維化和抗變態(tài)反應(yīng)的作用，Medina JL 等[31]認為，當曲尼司特以超過5.0×10-5mol/L 的劑量處理細胞時，會抑制中性粒細胞活性，進而抑制KL 形成。

2.4 淋巴細胞 淋巴細胞是慢性炎癥病灶中浸潤的一種炎癥細胞。淋巴細胞在黏附分子和化學(xué)趨化因子介導(dǎo)下從血液中滲出并遷移到炎癥病灶處。淋巴細胞主要包含T 淋巴細胞和B 淋巴細胞，KL 的表皮及真皮以FB 和淋巴細胞浸潤為特征。Jiao H 等[32]研究發(fā)現(xiàn)，KL 真皮中存在B 淋巴細胞和T 淋巴細胞，T淋巴細胞浸潤在KL 的血管周圍。T 淋巴細胞通過分泌細胞因子，如IL-4、IL-5、IL-6、IL-10 和IL-13 來刺激FB 合成膠原而促進纖維化，而B 淋巴細胞可通過局部作用（如抗原呈遞、細胞因子釋放、T 細胞分化、樹突狀細胞調(diào)節(jié)和細胞接觸）或通過抗體的遠距離作用直接或間接誘導(dǎo)組織纖維化。此外，B 淋巴細胞還可產(chǎn)生直接促進纖維化反應(yīng)的細胞因子IL-4、IL-6、IL-13 和轉(zhuǎn)化生長因子β1。HS 真皮內(nèi)有較高水平的CD4T 淋巴細胞浸潤，T 淋巴細胞可上調(diào)細胞增殖、TGF-β 表達、肌成纖維細胞轉(zhuǎn)化和前膠原Ⅰ、Ⅲ和Ⅴ生成[33]。邵家松等[34]認為，給實驗兔飼喂環(huán)磷酰胺可減少白細胞和淋巴細胞的數(shù)量，從而抑制HS的增殖活性，對早期預(yù)防兔耳HS 有重要作用，這提示可通過減少淋巴細胞的數(shù)量預(yù)防HS。

2.5 單核細胞 單核巨噬細胞系統(tǒng)的激活是慢性炎癥形成過程的一個重要組成部分。急性炎癥24～48 h 后，單核細胞在黏附分子和化學(xué)趨化因子的作用下，從血管中滲出并聚集到炎癥灶，在傷口愈合中起重要作用。Wong VW 等[35]研究證明，在將單核細胞趨化蛋白-1 表達分離的鼠類模型中，其炎癥反應(yīng)和纖維化明顯減弱。其后續(xù)實驗使用小分子黏著斑激酶抑制劑（可減弱單核細胞趨化蛋白-1 信號傳導(dǎo)）證實了這種機制。Wang CH 等[36]實驗證明，燒傷豬瘢痕模型中檢測到單核細胞趨化蛋白-1 陽性，并且在燒傷傷口愈合過程中存在TGF-β 的過度生成。抑制單核細胞趨化蛋白-1 的表達可以減少瘢痕形成和攣縮。Liu XJ 等[37]研究發(fā)現(xiàn)，苯并吡喃天然產(chǎn)物Xiamenmycin 在機械拉伸誘導(dǎo)的小鼠模型中可以顯著減少HS 的形成，該化合物通過減少纖維化灶中的單核細胞和CD4 淋巴細胞來抑制局部炎癥，并阻止FB 與單核細胞的粘附。氯沙坦是一種血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑，常用于治療高血壓，Murphy A 等[38]研究發(fā)現(xiàn)，其可降低肌成纖維細胞活性，減少單核細胞在大鼠HS 中的浸潤，縮小了瘢痕面積。由上可知，單核細胞可能參與病理性瘢痕的形成過程，抑制單核細胞的活性可能對病理性瘢痕的預(yù)防和治療有益。

3 總結(jié)

目前病理性瘢痕的發(fā)病機制尚未完全闡明，普遍認為其可通過對炎性介質(zhì)及炎癥細胞的調(diào)控干預(yù)病理性瘢痕的發(fā)生發(fā)展，如COX、TNF-α、IL、巨噬細胞及淋巴細胞等。本文就病理性瘢痕炎癥反應(yīng)相關(guān)的炎性介質(zhì)和炎癥細胞進行總結(jié)，以期通過減輕炎癥反應(yīng)來預(yù)防或治療病理性瘢痕，消除傳統(tǒng)治療方法如手術(shù)修復(fù)、激光療法以及局部激素注射所帶來的易復(fù)發(fā)、成本高、副作用大等缺點。隨著人們對病理性瘢痕相關(guān)炎性因素的深入研究，越來越多的藥物將通過抑制炎癥反應(yīng)預(yù)防或治療病理性瘢痕。