降钙素基因相关肽在银屑病发病机制中的研究进展

2014-01-25夏金玉何焱玲

中华皮肤科杂志 2014年8期

夏金玉何焱玲

·皮肤科教程·

夏金玉何焱玲

银屑病发病机理目前尚不完全清楚,研究人员在对皮损的组织病理研究中发现,银屑病的组织病理表现及皮肤内神经纤维的过度增生均与皮损内高水平的神经介质相关,基于相关研究确立了银屑病神经源性炎症发病机制的概念［1］。皮肤神经系统以及相关因子在银屑病发病中的作用逐渐引起学者的注意,并进行了大量相关研究,在众多的神经介质中,发现与皮肤有关的神经肽类已有20余种,如降钙素基因相关肽 (calcitoningene-relatedpeptide,CGRP)、P 物质(substance P,SP)、血管活性肠肽(vasoactive intestinal peptide,VIP)等,其中研究较多且与银屑病有相关性的是CGRP。本文就近年来CGRP在银屑病发病机制中作用的研究进展作简要综述。

一、CGRP的结构特点及受体

CGRP是Rosenfeld等［2］应用基因重组技术研究发现的一种由37个氨基酸残基组成的生物活性多肽,相对分子质量约为3 786.91,它与降钙素基因同源,由2 800个碱基对组成,其中含有5个内含子和6个外显子。人和鼠的CGRP均含α和β两种基因,分别表达两种分子异构肽,两者具有近似的生物活性,且氨基酸组成仅在第3、22、25位有所不同。目前发现CGRP受体是由三个组分组成:降钙素受体样受体(CRLR)、受体活性修饰蛋白质1(1RAMP1)和受体组分蛋白质(RCP)［3］。

二、CGRP在皮肤中的表达分布

CGRP广泛存在于中枢及外周神经系统,起着重要的信息传递作用,人皮肤表皮下有单个散在的CGRP反应阳性神经纤维,这些神经纤维能穿透基底膜进入表皮,释放CGRP,作用于表皮和真皮的多种细胞。真皮深层CGRP阳性神经纤维还可以从神经束中伸出分支,到达小血管及汗腺周围,释放CGRP调节其功能［4］。研究发现,在皮肤真皮淋巴管周围也有CGRP阳性神经纤维分布,并且能够延伸至淋巴管中,这一发现说明,CGRP能直接释放于淋巴管中而作用于免疫系统。同时,体外细胞培养发现,人类免疫细胞,如T细胞上存在着 CGRP 受体［5-6］。

三、CGRP在银屑病发病机制中的作用

CGRP和多种靶细胞密切接触,其详细功能还不清楚,但有研究提示,CGRP可能直接影响皮肤角质形成细胞、朗格汉斯细胞、树突细胞、微血管内皮细胞和淋巴细胞等的功能［5，7］。

1.对皮肤免疫细胞作用:朗格汉斯细胞是未成熟的髓系树突细胞,分布于表皮,在皮肤中是捕获、处理和提呈抗原的重要细胞,而且是表皮唯一表达CD1a+抗原的细胞。何焱玲等［8］应用免疫荧光双标记结合激光共聚焦扫描图象系统观察到CGRP阳性的神经纤维与朗格汉斯细胞胞体表面发生密切接触。研究发现,CGRP可通过调节由朗格汉斯细胞合成并分泌的与其自身迁移密切相关的白介素1β(IL-1β)、IL-10等细胞因子的水平,对朗格汉斯细胞的迁移及向成熟细胞分化的过程进行调控［9］。王岩等［10］发现,银屑病皮损处神经纤维与表皮朗格汉斯细胞间的接触较正常皮肤明显增多,提示银屑病患者的外周神经系统与皮肤免疫系统的联系增强,也说明朗格汉斯细胞可能是精神和神经因素对银屑病发生与发展产生影响的靶细胞。神经系统与皮肤免疫系统多种靶细胞之间有密切联系,为了研究银屑病皮损表皮朗格汉斯细胞表面CGRP的来源,何焱玲等［11］用CGRP-cDNA质粒合成RNA探针进行原位杂交,发现在表皮朗格汉斯细胞内有CGRP mRNA的表达,而用双相免疫荧光染色及激光共聚焦扫描显微镜观察表皮朗格汉斯细胞发现,CGRP存在于细胞膜,而胞质内未见阳性着色,这一结果前后不一致,可能是细胞内mRNA表达量较少,朗格汉斯细胞膜上的CGRP主要来源于神经纤维。

人外周血单核细胞是吞噬细胞和部分树突细胞的共同前体,单核细胞表面有CGRP受体。何焱玲等［12］通过体外实验证实,CGRP能诱导银屑病患者活化的单核细胞分泌趋化因子单核细胞炎性蛋白1α(MIP-1α)和单核细胞趋化蛋白1α(MCP-1α),同时促进活化的单核细胞对淋巴细胞和中性粒细胞的趋化活性,提示皮损内CGRP可通过诱导树突细胞分泌MIP-1α和MCP-1α趋化淋巴细胞和中性粒细胞定向迁移并聚集至皮肤局部,导致局部炎性细胞浸润,促进或加重银屑病病情。

2002年,Cuesta等发现CGRP可促进体外培养外周血淋巴细胞分泌IL-1β、IL-6和肿瘤坏死因子α(TNF-α)等多种细胞因子,起到促进银屑病发生发展的作用,而这些细胞因子又能激活未成熟的T淋巴细胞向Th17细胞分化,Th17细胞分泌细胞因子,促进中性粒细胞的趋化活性和角质形成细胞增殖,引发或加重银屑病［13-14］。体外实验证明,CGRP可以通过G蛋白偶联受体,激活磷酸腺苷(AMP)信号通路或三磷酸肌醇激活磷脂酶C途径直接趋化CD4+T细胞,并且还参与调节CD4+T细胞的分化,另外微环境的神经肽和细胞因子可能对趋化有影响［6］。

2.对角质形成细胞的作用:银屑病的病理特点主要表现为表皮角质形成细胞的过度增殖、分化异常。研究发现,CGRP可以通过受体激活细胞内环磷酸腺苷(cAMP),促进DNA的合成和角质形成细胞的增殖,且呈现明显剂量依赖性。CGRP可以直接促进人类角质形成细胞DNA的合成,免疫组化及外周血检测发现,银屑病患者皮损处CGRP的含量增加,银屑病皮损区CGRP阳性神经纤维增生,证明CGRP参与皮肤角质层异常增厚的过程［15］。同时细胞学实验发现,CGRP可以通过与角质形成细胞膜上CGRP受体结合,激活神经型一氧化氮合酶(nNOS),释放过多的NO结合并激活可溶性鸟苷酸活化酶,促进细胞合成cGMP,刺激诱导角质形成细胞增殖。因此,在银屑病发病过程中,CGRP可能在角质形成细胞异常增殖与分化中起着重要作用［16］。CGRP在无血清和有血清的条件下都可以促进HaCaT细胞的增殖,同时检测到CGRP可以加强血清诱导的角质形成细胞的增殖,CGRP可与自身受体结合,激活促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号途径,导致细胞信号分子细胞外调节蛋白激酶1/2(ERKI/2)和p38活化,并呈现时间依赖性磷酸化,从而发挥促HaCaT细胞增殖的作用［17］。银屑病皮损处CGRP和神经生长因子(NGF)含量均增多,CGRP可以促进角质形成细胞分泌NGF,而NGF促进角质形成细胞增殖,增殖的角质形成细胞以自分泌的方式继续分泌NGF,如此形成恶性循环,因此可以判断CGRP和NGF相互影响,共同导致角质形成细胞的过度增殖［18］。CGRP能促进肠上皮细胞分泌转化生长因子β1(TGF-β1),而TGF-β1在银屑病患者皮损中升高,是角质形成细胞过度增殖的重要原因,因此推断,CGRP对角质形成细胞功能的调节可能涉及 TGF-β1 途径［19-20］。

3.对血管作用:CGRP是一种活性很强的扩血管物质,其扩血管作用远远强于乙酰胆碱、ATP、ADP、腺苷、5羟色胺和P物质等,CGRP也是皮肤血管强有力的扩张剂。众多研究认为,CGRP在皮肤内环境稳定中发挥重要作用［21］。通过细胞免疫荧光实验也证实了CGRP受体存在于内皮细胞上,并且CGRP能显著促进 CGRP受体在内皮细胞上的表达,说明CGRP能通过增加其自身受体在内皮细胞上的表达,进一步增加其对内皮细胞的作用,扩大其下游效应［22］。皮下注射CGRP发现,注射部位血管扩张、血流加快,同时局部出现持续性红斑,这一现象提示CGRP与银屑病患者持续隆起浸润性红斑有关［23］。分泌CGRP的感觉神经也可以到达血管内皮细胞周围,CGRP能刺激人皮肤微血管内皮细胞活化,使其分泌趋化因子IL-8,诱导内皮细胞与单一核细胞及中性粒细胞的黏附作用,而银屑病患者皮损毛细血管迂曲扩张,说明CGRP在皮肤炎症过程中发挥重要作用［14，24］。血管内皮生长因子(VEGF)可以促进血管增生,是一种多功能的细胞因子,具有促微动脉、小动脉的血管通透性增加、血管内皮细胞增殖、迁移及诱导血管生成等作用,而体外细胞实验发现,CGRP可以和角质形成细胞膜上的CGRP受体结合,激活ERK1/2,促进VEGF相关基因的转录和表达,进而引起角质形成细胞过度分泌VEGF,导致毛细血管增生［25-26］。

综上所述,国内外研究者在体内外实验及临床研究中均证明,CGRP参与银屑病的发生、发展,因此进一步对CGRP在银屑病发病过程中的作用进行研究将有助于揭示银屑病新的发病机制,并为寻找治疗银屑病的临床药物提供新思路。

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10.3760/cma.j.issn.0412-4030.2014.08.026

100020北京,首都医科大学附属北京朝阳医院皮肤科

何焱玲,Email:heyanling@medmail.com.cn

2013-08-16)

(本文编辑:颜艳)

测试题

1.与皮肤无关的神经肽类是哪一个?

A.降钙素基因相关肽(CGRP)

B.P物质(substance P,SP)

C.血管活性肠肽(vasoactive intestinal peptide,VIP)

D.心房钠尿肽(ANP)

2.CGRP受体组分是哪几个组成?