獲得性反應(yīng)性穿通性膠原病異常分子表達相關(guān)機制研究進展

王志敏，牧 晶，秦 成，趙永東，楊雪松，葉建州

（1.云南中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，云南 昆明 650500；2.云南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院云南省中醫(yī)醫(yī)院，云南 昆明 650021）

ARPC是一種以變性膠原經(jīng)表皮排出為特征的穿通性疾病，表現(xiàn)為黃豆大紅色丘疹，中央凹陷且內(nèi)見角質(zhì)栓，伴有劇烈瘙癢，病理特征［1］是典型皮疹組織見表皮杯形下陷，內(nèi)填是由角化不全的角質(zhì)、細胞碎片和嗜蘇木紫膠原纖維組成的柱狀角栓；角栓底部表皮變薄，并見藍色膠原纖維向內(nèi)插入，但不含彈性纖維，真皮彈性纖維數(shù)量也不增加；真皮上部有少量淋巴細胞和組織細胞浸潤。與大眾說法不一致的是在超微結(jié)構(gòu)上通過表皮穿出的膠原蛋白纖維顯示出正常周期性，因此考慮膠原蛋白變性并不是其發(fā)病的觸發(fā)因素［2］。近年國內(nèi)外報道病例數(shù)呈明顯上升趨勢，且ARPC病例報道與各系統(tǒng)合并疾病以高血壓最常見，其次是糖尿病、腎臟疾?。I衰竭、血液透析）［3，4］、藥物等，但發(fā)病機理尚未闡明，同時也缺乏可靠的與分子機制相關(guān)的臨床和基礎(chǔ)研究。本文就ARPC病例報道中一些異常表達分子及其對發(fā)病機制的影響進行系統(tǒng)綜述。

1 膠原穩(wěn)態(tài)、皮膚微創(chuàng)傷是ARPC發(fā)病的關(guān)鍵

真皮組成與表皮不同，表皮由密集的角質(zhì)形成細胞組成，而真皮主要由一種非細胞成分—細胞外基質(zhì)（ECM）組成。膠原纖維是ECM主要組成成分，占皮膚干重75%，提供抗拉強度和彈性。皮膚中I型膠原蛋白（COL1）占總膠原蛋白80%～90%，Ⅲ型膠原蛋白（COL3）占8%～12%，V型膠原蛋白占不到5%。COL1主要調(diào)節(jié)膠原蛋白強度，而COL3調(diào)節(jié)膠原蛋白網(wǎng)的彈性。COL3/COL1比值常作為評估血管彈性和適應(yīng)性重塑能力的重要指標，也是表皮創(chuàng)傷后促進創(chuàng)面修復(fù)重塑的重要組成；膠原蛋白總數(shù)減少會阻礙成纖維細胞與外層ECM之間的機械相互作用，膠原與成纖維細胞機械固定作用力減小，從而穿出表皮；微創(chuàng)傷是ARPC發(fā)病另一個基礎(chǔ)。Kochen等［5］報道皮損多發(fā)生在創(chuàng)傷部位，并因劃傷而加重，紋身、脫毛、皮膚移植也能觸發(fā)ARPC。楊英等人用Dupilumab治療ARPC合并特應(yīng)性皮炎的患者以緩解瘙癢，瘙癢停止后ARPC也相應(yīng)被治愈［6］。糖尿病、腎衰竭、血液透析等疾病影響真皮膠原穩(wěn)態(tài)和皮膚瘙癢的癥狀，經(jīng)過搔抓后形成穿通通道，二者條件兼?zhèn)?，形成ARPC。

2 部分異常的分子表達對膠原穩(wěn)態(tài)、微創(chuàng)傷愈合的影響

2.1 晚期糖基化終末產(chǎn)物 晚期糖基化終末產(chǎn)物（AGEs）是糖與蛋白質(zhì)、脂質(zhì)或核酸的游離氨基之間的非酶糖基化生成的不同酮加合物，容易在真皮中積累，可導(dǎo)致真皮膠原纖維尤其是COL1和COL3結(jié)構(gòu)改變，直接影響成纖維細胞和膠原功能。糖基化的膠原蛋白易損害鄰近組織的反應(yīng)能力，導(dǎo)致其維持皮膚支撐框架［7］的生物力學(xué)特性喪失。Bellinato F等［8］觀察發(fā)現(xiàn)獲得性穿通性皮膚病顯示皮膚AGEs水平升高，Akoglu等［9］還發(fā)現(xiàn)ARPC患者微血管內(nèi)皮細胞、炎性細胞及成纖維細胞的晚期糖基化終產(chǎn)物受體（RAGE）表達較正常對照組明顯增強，RAGE是一種多配體跨膜受體，這提示AGEs在ARPC的發(fā)病機制中具有潛在的作用，其導(dǎo)致強烈的炎癥反應(yīng)和組織損傷，參與ARPC的發(fā)病過程。糖尿病患者皮膚中碎片化和交聯(lián)的膠原蛋白在皮膚中積累是由于MMPs表達增加，導(dǎo)致糖尿病皮膚出現(xiàn)與皮膚衰老［10］相似的現(xiàn)象，MMPs增加及AGEs-RAGE通路激活導(dǎo)致糖尿病患者傷口愈合延遲。AGEs與細胞外基質(zhì)蛋白（包括層粘連蛋白、彈性蛋白和膠原蛋白）交聯(lián)可以改變組織彈性和功能。在實驗糖尿病模型和糖尿病患者中，表現(xiàn)出AGEs形成、血清AGEs水平、RAGE表達和AGEs-RAGE相互作用升高，這些變化導(dǎo)致氧化應(yīng)激增加，糖尿病與ARPC并發(fā)率高可能與此機制也相關(guān)［11，12］。AGEs積累和暴露加劇了氧化應(yīng)激和炎癥，并啟動了低密度脂蛋白氧化，這對心血管功能有害，循環(huán)AGEs水平升高與心血管疾病發(fā)生率、冠狀動脈粥樣硬化和冠狀動脈病變嚴重程度呈正相關(guān)，與糖尿病狀態(tài)無關(guān)［13，14］。腎臟中AGEs的積聚會增加氧化應(yīng)激和炎癥，導(dǎo)致腎衰竭［15］；增加的循環(huán)AGEs可在腎小球中積累，增加細胞外基質(zhì)中膠原和層粘連蛋白產(chǎn)生，并伴隨著近端腎小管衰老、氧化應(yīng)激和炎癥過程［16］。因而ARPC并發(fā)疾病中以高血壓、糖尿病、腎臟疾病最多見可能是以AGEs為主要發(fā)病因子引起的，這類患者以AGEs為靶向治療也許可提高臨床療效。

2.2 基質(zhì)金屬蛋白酶 基質(zhì)金屬蛋白酶（Matrix metallo proteinase，MMPs）是一類普遍存在能降解ECM所有成分的內(nèi)肽酶。MMP-1是引發(fā)膠原纖維（主要是皮膚中COL1與COL3）斷裂的主要蛋白酶，膠原蛋白被MMP-1切割后，可被MMP-3和MMP-9進一步降解［17］。Mirastschijski U等［18］發(fā)現(xiàn)MMP-3缺乏的皮膚中，膠原降解和碎片明顯減少，歸因于膠原酶MMP-13的激活減少，小鼠皮膚中膠原降解依賴于MMP-3和MMP-13，而MMP-3是MMP-13的 有效激活劑。可見MMPs高表達與膠原酶活性增強關(guān)系密切，可導(dǎo)致膠原溶解，繼而影響細胞外基質(zhì)蛋白代謝及膠原穩(wěn)態(tài)，ARPC患者MMP-3表達增加后微創(chuàng)傷收縮力減小，較一般創(chuàng)傷難愈合，為膠原穿出形成持續(xù)性通道。MMP-3有望成為ARPC的治療靶點。

2.3 轉(zhuǎn)化生長因子-β 轉(zhuǎn)化生長因子-β（TGF-β）是種多功能生長因子，是能刺激細胞外基質(zhì)調(diào)節(jié)因子合成、抑制基質(zhì)降解過程的關(guān)鍵因子［19］。TGF-β在急慢性傷口的愈合過程中起著重要作用［20］，TGF-β增加伴隨著傷口正常愈合階段，如果膠原已經(jīng)形成和成熟，則會減少［19，21］。TGF-β促進成纖維細胞合成纖維粘連蛋白和膠原沉積的能力是創(chuàng)傷愈合重塑階段適當(dāng)細胞外基質(zhì)替代的關(guān)鍵［22］。TGF-β家族主要亞型有TGF-β1、TGF-β2和TGF-β3，它們表現(xiàn)出不同生物學(xué)活性［23］。人真皮成纖維細胞中，TGF-β通過Smad途徑調(diào)節(jié)膠原產(chǎn)生和降解，從而控制膠原穩(wěn)態(tài)。TGF-β1直接促進真皮成纖維細胞增殖和分化，通過miR-21和PTEN/Akt信號通路促進膠原形成［24］；包括膠原蛋白、纖連蛋白、核心蛋白多糖和多功能蛋白聚糖在內(nèi)的ECM基因直接通過TGF-β/Smad信號通路上調(diào)。相反Smad信號網(wǎng)絡(luò)中MMPs下調(diào)，TIMPs上調(diào)。說明TGF-β/Smad信號通路可增強ECM的產(chǎn)生和抑制ECM降解［25］；一項測序?qū)嶒灒?6］證實間充質(zhì)干細胞誘導(dǎo)COL3也是通過激活衰老細胞中的TGF-β通路而促進的，印證TGF-β對維持真皮結(jié)締組織的結(jié)構(gòu)和機械完整性至關(guān)重要?？偠灾甌GF-β可減少膠原代謝維持其穩(wěn)態(tài)、促進創(chuàng)面更好地愈合而減少皮膚微創(chuàng)傷，減少ARPC的發(fā)生。

2.4 血管內(nèi)皮生長因子 血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）是一種強有力的血管生成因子，與肝纖維化和膠原合成密切相關(guān)，低氧條件下可不依賴TGF-β1信號即引起膠原合成顯著增加［27］，VEGF還能加速糖尿病皮膚慢性傷口愈合過程中上皮細胞形成和膠原蛋白沉積［28］。VEGF有效作用的關(guān)鍵點是在損傷部位傳遞和保留分子的能力，因為愈合過程或組織再生關(guān)鍵第一步是促進損傷部位血管生成［29］。伊曲康唑基于抑制成纖維細胞生長因子和血管內(nèi)皮生長因子來治療ARPC有顯著療效［30］，證明其發(fā)病機制可能涉及血管損傷，COL1和COL3在受損部位大量存在，在創(chuàng)面形成基質(zhì)，血管生成是血管生長和再生的重要機制，它需要膠原在體內(nèi)生物合成和交聯(lián)，在體外由膠原誘導(dǎo)［31］。

3 總結(jié)與展望

ARPC與其合并疾病發(fā)生先后因果關(guān)系缺乏研究，所以疾病相互影響尚無法闡述，回顧文獻發(fā)現(xiàn)ARPC合并疾病繁雜，各系統(tǒng)疾病或藥物引起的ARPC均可從MMPs、TGF-β、VEGF、AGEs等因素不同環(huán)節(jié)影響膠原穩(wěn)態(tài)和膠原對其周圍組織反應(yīng)力、維持表皮支撐框架的生物力學(xué)特性，最后，筆者認為不可忽略的一點是因拔罐引起的ARPC病例［32］，皮損分布與拔罐部位一致。拔罐療法是一種應(yīng)用負壓吸附原理對人體局部皮膚進行處理的物理治療方法［33］，雖有實驗［34］顯示拔罐后家兔外周血細胞因子VEGF明顯升高，這也可能是拔罐擴張和改善局部微血管分子機制，雖VEGF也是綜述中影響膠原穩(wěn)態(tài)和創(chuàng)面愈合因素之一，但筆者認為可以從皮膚內(nèi)外機械壓差角度研究表皮微創(chuàng)傷后膠原擠出現(xiàn)象。