LL37在玫瑰痤疮的研究进展
2018-01-19王孝盼刘娜郑捷
王孝盼 刘娜 郑捷
200025上海交通大学医学院附属瑞金医院皮肤科
玫瑰痤疮(rosacea),又称酒渣鼻,是一种好发于颜面中部的慢性炎症性皮肤病。各种刺激因素可通过不同途径刺激LL37分泌,提高LL37的活性,促进疾病发展。玫瑰痤疮按特征分为红斑毛细血管扩张型、丘疹脓疱性、鼻赘型、眼型[1]。病因及发病机制不完全清楚,可能与压力、辛辣食物、热饮、酗酒、高温、日晒、胃肠道微生物、面部蠕形螨、内分泌、遗传因素等相关[2]。
一、LL37
皮肤表面可溶性小分子物质中的抗菌肽是抵御外界侵袭的首道屏障,也是天然免疫重要组成部分。目前人皮肤抗菌肽主要有两个家族:防御素(defensins)和cathelicidin。cathelicidin由hCAP18基因编码的18 000前体肽,经表皮丝氨酸蛋白酶(kallikrein,KLK)水解成不同相对分子质量的片段,其中包含LL37[3]。LL37是37个氨基酸残基组成的两性阳离子肽,同时具有亲水端和疏水端,N端有连续两个亮氨酸,称为 LL37[4],在人皮肤、消化道、黏膜均有分布。分泌cathelicidin的细胞包括角质形成细胞、肥大细胞、皮脂腺细胞、汗腺细胞、中性粒细胞、NK细胞等。在正常皮肤角质形成细胞中很难检测到cathelicidin,当发生炎症、创伤或者微生物侵袭时,cathelicidin表达上调。LL37破坏细菌细胞膜、病毒衣壳,起到抗细菌、抗病毒、抗真菌的作用。在银屑病、玫瑰痤疮、接触性皮炎、感染性皮肤病及伤口中表达升高。
二、LL37高表达
正常皮肤角质形成细胞表达LL37很少,玫瑰痤疮皮损LL37表达上调[3]。给小鼠皮下注射LL37,可出现玫瑰痤疮样皮损。而同时注射LL37和拮抗剂,小鼠未出现玫瑰痤疮样皮损。临床使用15%壬二酸凝胶、多西环素治疗玫瑰痤疮后,LL37的表达水平降低[5]。因此,有学者认为,可将LL37作为玫瑰痤疮转归指标。但目前缺乏LL37在玫瑰痤疮不同型别中表达水平资料。
玫瑰痤疮中,角质形成细胞表达LL37的途径主要包括维生素D受体依赖性途径和内质网应激途径[6]。非内质网应激途径下,UVB照射皮肤后在基底部可生成有生物活性的1,25(OH)2D3,从而促进LL37表达[7]。紫外线、微生物、理化因素所致的创伤活化内质网应激,通过NF⁃κB通路上调LL37表达。内质网应激还可活化未折叠蛋白上调ATF4蛋白,使固有免疫识别模式中的Toll样受体升高[8],对微生物和环境刺激更敏感,表达更多抗菌肽[9]。
三、LL37作用
在玫瑰痤疮患者中,Toll样受体(TLR)2、1,25(OH)2D3、基质金属蛋白酶(MMP)均可通过KLK调节LL37生成[10]。玫瑰痤疮患者皮肤中TLR2上调,增加角质形成细胞表达KLK5,KLK5可水解cathelicidin为有生物活性的LL37。动物实验证实,敲除TLR2后,KLK5表达下降。TLR2还可增加25(OH)D3转化形成有活性的1,25(OH)2D3[11],促进KLK5的mRNA转录[12]。MMP促进KLK水解cathelicidin,多西环素(40 mg/d)抑制MMP活性,使KLK水解cathelicidin能力降低,LL37生成减少,提高玫瑰痤疮的疗效[13⁃14]。
1.LL37促进血管生成:在缺乏LL37同源抗菌肽的小鼠模型中观察到,伤口血管生成速度减缓,提示LL37可促进血管的生成。LL37结合血管内皮上的G蛋白偶联受体-甲酰基蛋白受体1(FPRL1),促进血管生成。LL37激活表皮角质形成细胞表面的生长因子受体,产生血管内皮生长因子(VEGF),促进血管生成[15⁃16],在玫瑰痤疮皮肤表现为红斑、毛细血管扩张等。
2.LL37促进炎症:LL⁃37促进细胞因子和趋化因子的释放,趋化免疫细胞到达皮肤,加重玫瑰痤疮的局部炎症。体内外试验证实,LL37通过G蛋白偶联受体MRGX2(Mas⁃related genes X2)传导信号,上调肥大细胞上TRPV4的表达,TRPV4活化后,使钙离子在细胞内聚集,诱导肥大细胞脱颗粒,释放细胞因子、趋化因子[17]。UVB诱导皮肤角质形成细胞内炎症小体,通过casepase1途径释放前炎症因子IL⁃1b,并让细胞内ATP释放到胞外,LL37上调嘌呤能离子通道型受体7(purinergic ligand⁃gated ion channel 7 receptor,P2X7R)对胞外ATP感应,放大UVB激活IL⁃1b效应[18]。LL37和IL⁃1b协作促进角质形成细胞释放IL⁃8,趋化中性粒细胞及单核细胞聚集到达炎症部位,进一步产生更多LL37,炎症信号被放大,在皮肤表现为丘疹、脓疱等,加重玫瑰痤疮[19],天然免疫的激活导致后续获得性免疫活化,并形成了免疫环路,炎症反应不断放大,最终导致玫瑰痤疮发生[5]。
四、LL37与药物治疗
LL37在玫瑰痤疮发生发展中有重要作用,抑制LL37生成或降低LL37活性有利于治疗玫瑰痤疮。Coda等[20]用15%壬二酸凝胶治疗玫瑰痤疮,壬二酸可直接抑制KLK5、TLR2、cathelicidin在表皮中表达。全反式维A酸下调单核细胞表面TLR2[21],而局部使用全反式维A酸可以减少红斑、丘疹、脓疱、及毛细血管扩张[22]。抗炎剂量多西环素降低MMP表达来抑制KLK5的活性,使LL37生成减少;低剂量多西环素有下调炎症因子的作用[14]。甲硝唑抑制细胞对于外界刺激的氧化应激(ROS),减少TLR2活化[16]。伊维菌素则抑制螨虫和表皮葡萄球菌,减少对TLR2的活化,降低KLK5以及LL37的活性[23⁃24]。630和940 nm发光二极管照射体外培养的角质形成细胞和小鼠玫瑰痤疮样皮肤,均降低LL37、KLK5的表达以及活性[25]。
五、结语
LL37是天然免疫的重要环节,激活获得性免疫,通过TRPV与神经系统联系、VEGF与血管系统联系,参与到玫瑰痤疮发生发展的各个环节。LL37作为玫瑰痤疮的治疗靶点、诊断和转归的生物指标以及LL37与玫瑰痤疮分型的关系都有待更多研究。