中性粒细胞在银屑病发病机制中的作用

郭武 钟连生 魏志平

中性粒细胞在银屑病发病机制中的作用

郭武 钟连生 魏志平

银屑病是一种慢性炎症性皮肤病，其发病机制主要涉及遗传、免疫、炎症、新血管生成及角质形成细胞过度增殖等方面。研究表明，中性粒细胞是银屑病患者皮损部位白细胞介素8、17等细胞因子的主要来源，中性粒细胞合成和分泌的中性粒细胞弹性蛋白酶、中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白、中性粒细胞胞外网状陷阱、抗菌肽LL37等在银屑病发病机制中起重要作用。

银屑病；中性白细胞；白细胞弹性蛋白酶；LL37；细胞因子类

早在 1977 年，Lazarus 等［1］对银屑病患者中性粒细胞趋化性的研究成果发表在《Science》上，以后的研究大部分集中在中性粒细胞的趋化活性上，但对于其在银屑病发病机制中的确切作用一直没有实质性的突破。20世纪90年代以后，关于银屑病发病机制的研究重心转移到T细胞介导的免疫反应方面，关于中性粒细胞的研究逐渐淡出研究人员的视野。近几年，陆续有学者开始重新审视中性粒细胞在银屑病发病机制中的作用，发现银屑病皮损部位的中性粒细胞是白细胞介素8、17等细胞因子的主要来源，且主要来源于中性粒细胞的中性粒细胞弹性蛋白酶（NE）、中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白（NGAL）、抗菌肽 LL37（LL37）、中性粒细胞胞外网状陷阱（NET）等在银屑病发病机制中起重要作用［2-4］。

作者单位：221002江苏，徐州医学院附属医院皮肤性病科

1 LL37

LL37是人类唯一的cathelicidin家族抗菌肽，由破损皮肤中的角质形成细胞及中性粒细胞合成和分泌。其前体是一种称为hCAP18的18 000多肽，hCAP18被丝氨酸蛋白酶裂解为成熟且有生物活性的含有37个氨基酸的抗菌肽，即LL37、LL37主要存在于中性粒细胞二级颗粒蛋白和巨噬细胞的溶酶体中，也可由角质形成细胞等产生［5］。LL37形成α螺旋结构，具有抗细菌、真菌、病毒的能力。LL37不仅具有广谱抗微生物活性，还具有抗肿瘤、调节免疫活性细胞、介导细胞因子的释放、促进血管生成及创伤愈合等作用［6］。

LL37在银屑病患者的真皮和表皮中表达明显增加，主要是由浸润的中性粒细胞分泌，其余的LL37由角质形成细胞分泌［7-8］。和健康对照组相比，银屑病患者血清LL37表达也明显升高［9］。一直以来，LL37的表达增加被认为是炎症反应诱导所致，但随着对LL37研究的深入，其在银屑病发病机制中的作用日益受到重视。LL37可与自身DNA/RNA结合形成复合物，并与Toll样受体7、8、9协同作用，促使浆细胞样树突细胞的活化、聚集，诱导干扰素（IFN）的生成，导致髓性树突细胞成熟，促发局部T细胞介导的病理性自身免疫反应，导致银屑病的发生［10］。已公认LL37是一种表皮细胞生长因子，可促进上皮细胞的增殖和迁移［11］，LL37还可通过激活细胞外信号调节激酶通路等促进血管内皮生长因子的表达，诱导血管生成［12］，因此，LL37 可能与银屑病皮损部位角质形成细胞过度增殖及真皮乳头血管增生有关。皮损部位中性粒细胞等炎症细胞的浸润是银屑病的主要病理特征之一，研究表明，LL37可上调巨噬细胞内趋化性细胞因子IL-8的表达，导致中性粒细胞在皮损部位聚集，而受IL-8刺激的中性粒细胞又释放出更多的LL37，进一步趋化更多的炎症细胞［13］。研究表明，LL37 特异性 CD4+和 CD8+T 细胞在银屑病皮损中过度表达，并和中重度银屑病的严重程度相关，它们可能通过激活先天免疫反应，产生IFN-γ、IL-22、IL-21、IL-17 等，也能够直接促进趋化炎症细胞因子IL-8的表达，促进释放穿孔素、颗粒酶B等参与银屑病的发病［7］。

2 NGAL

NGAL是在中性粒细胞的特殊颗粒中，首先发现的25 000糖蛋白，主要在中性粒细胞中表达，在肾脏、肝脏、前列腺、肠道黏膜、呼吸道黏膜等也有不同程度的表达［14］。作为载脂蛋白家族成员之一，NGAL是一种功能强大的小分子蛋白质，可促进多种细胞增殖和分化，促进组织内蛋白水解和胶原降解，当炎症或肿瘤发生时组织内的NGAL可迅速升高。有学者指出，NGAL是评价因炎症或肿瘤导致内皮损伤严重程度的重要标志物。近年来，大量研究证实，NGAL是检测早期肾功能衰竭和急性炎症的重要指标，且具有高度的敏感性和特异性［15］。

银屑病一方面是由Th1/Th17紊乱介导的慢性炎症性疾病；另一方面和肿瘤类似，表皮角质形成细胞的过度增殖和分化异常是银屑病最具特征的生物学行为。有研究表明，NGAL在银屑病皮损中的表达明显增加［16］。和健康对照组相比，银屑病患者血清NGAL水平也明显增高，且其血清NGAL水平和IL-6、肿瘤坏死因子（TNF）α 水平呈正相关［17］。

3 NE

NE是中性粒细胞分泌的重要蛋白酶，属于丝氨酸蛋白酶的糜蛋白酶超家族成员，能够分解几乎所有细胞外基质和许多重要的血浆蛋白，被认为是最具破坏力的酶类之一。NE主要由中性粒细胞合成、储存和释放，反过来又可调控中性粒细胞的生成、游走和浸润。NE与人类许多疾病的发生发展相关，如急性肺损伤和急性呼吸窘迫综合征、慢性肠道疾病、关节炎、肿瘤等，NE在机体免疫防御、炎症反应及其调控过程中也发挥作用［18］。

Wiedow等［19］检测了寻常性银屑病患者皮损部位的NE活性，发现皮损区NE活性是无皮损区的31倍，且通过检测皮损区NE水平可以判断疾病的预后，高NE水平患者对治疗敏感，而低NE水平患者对治疗抵抗。寻常性银屑病患者外周血NE的表达水平也显著高于对照组，是对照组的6倍，且可以作为寻常性银屑病患者病情活动性的敏感指标［20］。Rogalski等［21］研究表明，NE通过表皮生长因子受体信号通路在体内外均可刺激角质形成细胞增殖。

4 NET

NET是由激活的中性粒细胞释放的DNA和抗微生物蛋白构成的网状结构，能够在胞外结合、捕获并杀灭病原体。DNA和弹性蛋白酶是NET主要框架，其他成分主要包括组蛋白H1、H2A、H2B、H3、H4以及各种酶，如组织蛋白酶G、蛋白酶3，髓过氧化物酶等。2004 年，Brinkmann 等［22］首先发现，中性粒细胞还可以通过形成一种被称为NET的胞外方式，通过氧化及非氧化的机制捕获并杀灭病原体。另一方面，还发现在NET形成过程中，释放入血的染色质和蛋白酶能通过调节凝血和血栓形成的相关因素参与血管内血栓的形成；如NET能够激活凝血因子Ⅻ，从而刺激纤维蛋白的形成，捕获并活化血小板导致血栓形成。败血症时，NET可黏附血管内皮细胞，引起小血管壁的急性损伤，并导致血栓形成。除病原微生物之外，TNF-α、IFN-γ、IL-17 和 IL-8 等促炎症因子也能诱导中性粒细胞形成NET，许多肿瘤和癌症患者血液中的粒细胞集落刺激因子不仅能够影响中性粒细胞的动员和激活，同样能够激发NET 的形成［23-24］。近年来，研究表明，NET 与众多感染性疾病及非感染性疾病，如自身免疫性疾病密切相关，目前这种新的机制正成为研究热点。

在NET形成过程中，中性粒细胞失去了原有的形态并出现了常染色质和异染色质均化现象。NET形成一种既非细胞坏死又非细胞凋亡的一种细胞死亡新方式，被称作NETosis，中性粒细胞这种自杀式的死亡能够诱捕和消灭胞外细菌、真菌、寄生虫并中和病毒。NET不仅能够发挥抗菌的作用，在SLE和小血管炎等自身免疫性疾病中能够激发自身免疫反应：如在SLE中，可以检测到NET组分的自身抗体如抗双链DNA、抗组蛋白抗体以及抗中性粒细胞胞质抗体等，且SLE患者血清NET的降解能力下降与抗双链DNA抗体滴度相关［25］。小血管炎包括Wegener肉芽肿、显微镜下多血管炎、变应性肉芽肿性血管炎等，抗中性粒细胞胞质抗体在小血管炎的诊断中起重要作用，抗中性粒细胞胞质抗体可诱导中性粒细胞的活化，从而产生NET，NET作为自身抗原又加剧了自身免疫反应，形成恶性循环［26］，而DNA酶的治疗不仅能够抑制NET的形成，还能阻止小血管的炎症反应［27］，因此，NET参与了小血管炎的发病机制。Lin等［2］研究表明，在肥大细胞和中性粒细胞中形成的NET是银屑病皮损部位IL-17的重要来源，IL-23，作为Th17细胞分化的激活剂，同样能够刺激肥大细胞释放含有IL-17的NET。组成NET的分泌型中性粒细胞蛋白酶抑制剂和NE结合自身DNA，在银屑病皮损处转化为浆细胞样树突细胞活化的强力触发器，进而诱导IFN的表达，促发局部T细胞介导的病理性自身免疫反应，导致银屑病发生［28］。

5 细胞因子

拮抗Th1细胞因子的生物制剂，尤其是TNF-α拮抗剂对银屑病具有肯定的疗效，目前已成为重症银屑病的主要治疗药物之一。近年来的研究表明，Th17细胞及相关细胞因子，如IL-17、IL-23、IL-22等在银屑病的发病机制中也起作用。因此，目前银屑病被界定为Th1/Th17共同介导的免疫紊乱，TNF-α和IL-17等细胞因子在银屑病发病机制中起作用。

Lin等［2］的研究表明，人类皮肤IL-17的主要来源是中性粒细胞和肥大细胞，而非T淋巴细胞，且银屑病患者皮损部位IL-17+肥大细胞和中性粒细胞的密度显著高于IL-17+T淋巴细胞的密度。Duan等［29］发现，银屑病皮损部位IL-8等细胞因子主要由中性粒细胞分泌，TNF-α、IFN-γ等细胞因子同样被中性粒细胞分泌。Piskin等［30］发现，中波紫外线照射后IL-4、IL-10的分泌主要由中性粒细胞完成，而非T细胞。

6 结语

中性粒细胞是银屑病患者皮损部位的主要浸润细胞，IL-17、IL-8等细胞因子主要来源于中性粒细胞，而主要由中性粒细胞合成和分泌的NE、NGAL、LL37、NET等在银屑病发病机制可能起了作用。

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Roles of neutrophils in the pathogenesis of psoriasis

Guo Wu,Zhong Liansheng,Wei Zhiping.
Department of Dermatovenereology,Affilitated Hospital of Xuzhou Medical College,Xuzhou 221002,Jiangsu,China

Psoriasis is a kind of chronic inflammatory skin disease,and its pathogenesis is mainly related to heredity,immunity,inflammation,neoangiogenesis,keratinocyte hyperproliferation,and so on.Recent studies have indicated that neutrophils are the main source of interleukin （IL）-8,IL-17 and other cytokines in skin lesions of patients with psoriasis.Neutrophil elastase （NE）,neutrophil gelatinase-associated lipocalin（NGAL）,neutrophil extracellular traps （NETs） and antibacterial peptide LL37 （LL37）,which are synthesized and secreted by neutrophils,all play important roles in the pathogenesis of psoriasis.

Psoriasis;Neutrophils;Leukocyte elastase;LL37;Cytokines

Zhong Liansheng,Email:zhongliansheng73@sina.com

10.3760/cma.j.issn.1673-4173.2015.06.012

钟连生，Email:zhongliansheng73@sina.com

本文主要缩写：NE：中性粒细胞弹性蛋白酶，NGAL：中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白，LL37：抗菌肽LL37，NET：中性粒细胞胞外网状陷阱

2015-01-15）