氧化应激在天疱疮发病机制中研究进展

张 欢，梁俊琴，康晓静

天疱疮是一组由表皮细胞松解引起的自身免疫性慢性大疱性皮肤病。临床特点为皮肤及黏膜上出现松弛性水疱或大疱，形成糜烂面，尼氏征阳性。组织病理表现为表皮内水疱，直接免疫荧光棘细胞间可见IgG和C3沉积。临床分为寻常性、增殖性、落叶性、红斑性和特殊类型（包括副肿瘤性、药物诱导性、IgA型天疱疮和疱疹样天疱疮）。

1 天疱疮可能发病机制

天疱疮发病机制的研究颇多，其中包括：①桥粒芯蛋白补偿假说，天疱疮患者存在抗桥粒芯蛋白1（desmoglein1，Dsg1）、抗桥粒芯蛋白 3（desmoglein3，Dsg3)自身抗体，而桥粒芯蛋白靶抗原在不同组织中的分布决定天疱疮棘层松解的位置。②细胞免疫学说，天疱疮患者体内以辅助性T淋巴细胞2（T helper cells 2，Th2）为主的免疫应答，Th2细胞及Th2型细胞因子显著升高，辅助B淋巴细胞产生致病性抗dsg1、抗dsg3自身抗体，导致桥粒芯蛋白结构破坏，棘层松解。外周血中增加的Th17细胞迁移至皮损处，分泌大量炎性因子引起局部组织糜烂[1]。③胆碱能受体途径学说，有研究表明胆碱能受体激动剂可能通过抑制dsg3和桥斑珠蛋白（plakoglobin，PG）内化并增加其表达，增强dsg3和PG相互作用，抑制表皮生长因子受体（epithelial growth factor receptor，EGFR）的磷酸化而缓解棘层松解作用[2]。目前，新的一些研究发现除以上机制外，氧化应激也参与了天疱疮的发病过程。

2 氧化应激概念

氧化应激是指在多种有害因素作用下，活性氧（reactive oxygen species，ROS）产生过多或超过内源性抗氧化防御系统对其的清除能力时，参与氧化生物大分子的形成，氧化损伤脂质、DNA和蛋白质，导致细胞的氧化损伤。ROS可由线粒体呼吸链代谢、还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADPH）、氧化酶、一氧化氮合酶（nitric oxide synthase，NOS）、环氧合酶（cyclooxygenase， COX）、脂氧合酶（lipoxygnase，LO）、细胞色素P450 单氧酶和黄嘌呤氧化酶催化产生。ROS和活性氮（reactive nitrogen species，RNS）按照自由基和非自由基形式划分，自由基包括：超氧阴离子、羟基、一氧化氮和二氧化氮；非自由基包括：过氧化氢、次氯酸、过氧亚硝酸盐[3]。同时机体内还存在许多天然抗氧化剂，如超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶、尿酸，微量元素铜、锌、硒和维生素A、C、E等。ROS很容易与多种生物分子反应引起氧化修饰增加，而体内抗氧化能力减弱导致氧化应激产生。氧化应激参与多种疾病发生，在皮肤病中与皮肤老化、表皮肿瘤、色素障碍性皮肤病如白癜风、炎症性皮肤病如银屑病、斑秃发病相关[4]。近年来关于氧化应激与天疱疮的相关研究逐渐增多，提出氧化应激可能是天疱疮众多发病机制中的因素之一。

3 天疱疮患者存在氧化应激

近年来关于寻常性天疱疮氧化应激的研究结果显示，寻常性天疱疮（pemphigus vulgaris， PV）患者体内氧化应激产物增加，破坏了皮肤组织的上皮细胞。Naziroğlu等[5]对18例非吸烟的寻常性天疱疮患者和对照组进行检测，发现患者血浆和红细胞中脂质的过氧化明显增加，而维生素E、β-胡萝卜素和维生素A水平显著减少。Javanbakht等[6]通过对43例寻常性天疱疮患者检测分析得出血清微量元素铜、锌、硒较正常人群显著减少，且病程长短与血清微量元素含量呈负相关。Youse fi等[7]学者也在PV患者血清中发现了尿酸这种抗氧化剂的显著减少。因此寻常性天疱疮的患者体内存在氧化-抗氧化失衡，导致氧化应激产生。既往的一些研究也表明氧化应激不仅参与天疱疮的发病，还与疾病病程相关，进展期的天疱疮患者较缓解期氧化应激严重。

3.1 天疱疮与氧化应激分子标志

3.1.1 脂质氧化标志 Abida等[8]分别选取13例落叶性天疱疮患者的皮损、皮损周围1.5 cm处和正常皮肤的3处皮肤组织，通过检测组织中丙二醛和共轭二烯来评价脂质过氧化水平，发现在同一患者皮损与皮损周围1.5 cm处皮肤组织的丙二醛和共轭二烯表达显著高于正常皮肤组织；与对照组相比，来自患者皮损的丙二醛和共轭二烯水平较高。

3.1.2 蛋白氧化标志 巯基是蛋白质氨基酸残基，在体内可参与抗氧化等多种生理反应。Abida等[8]发现与正常对照组相比，天疱疮患者皮损、皮损周围及正常皮肤组织巯基水平明显减少。巯基被氧化而导致浓度降低。因此，巯基或许亦可作为氧化应激时蛋白氧化的标志。被氧化的蛋白由于失去正常的结构与功能而导致生理过程的紊乱。被氧化修饰的蛋白构象发生改变，暴露蛋白疏水基团，产生新的表型促进自身抗体的产生，使得相互反应增加。

3.1.3 抗氧化标志 皮肤的抗氧化系统包含酶和非酶两种系统。抗氧化酶包括谷光甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase，GPx）和过氧化氢酶（catalase，CAT）、 超 氧 化 物 歧 化 酶（superoxide dismutase，SOD），3种酶具有协同抗ROS损伤作用。细胞内非酶的抗过氧化物质包括：维生素E、维生素C、胡萝卜素、谷胱甘肽、尿酸和微量元素等。抗氧化物质是缓解氧化产物毒性的一种生理防御机制。Abida等[8]发现落叶性天疱疮（pemphigus foliaceus，PF）患者皮损、皮损周围及正常皮肤3种组织中SOD、CAT均较对照组升高，且皮损与皮损周围组织升高更加明显。SOD催化分解超氧化物阴离子变成过氧化氢，过氧化氢在过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶、抗氧化蛋白作用下变成水和氧气。Javanbakht等[9]在实验中发现天疱疮患者组织中CAT和GPx水平较正常人升高，但SOD水平与正常人无明显差异，作者认为可能与实验中选取的样本均为新诊断的天疱疮患者有关。Yazdanpanah等[10]研究25例天疱疮患者血清铜、锌水平及铜与锌的比值，结果发现较正常对照组明显降低，血清微量元素铜、锌可作为非酶抗氧化参数。

3.2 天疱疮患者氧化/抗氧化能力

机体内氧化应激是由于氧化与抗氧化动态平衡被破坏所致，如何判断疾病中氧化应激状态？单一的某种抗氧化标记是否能代表机体抗氧化能力？Yesilova等[11]提出氧化应激指数（oxidative stress index，OSI）即OSI=血清总氧化能力（total oxidant capacity，TOC）/血清总抗氧化能力（total antioxidant capacity，TAC）来评价氧化应激状态。在选取的27例PV患者中，虽然TAC与对照组相比无明显差别，但TOC和OSI高于对照组，且具有统计学意义，说明PV患者存在氧化应激。Shah等[12]对47例天疱疮患者及25例正常对照进行研究，发现天疱疮患者血清TAC明显降低，这与之前Yesilova实验结果不一致，作者认为可能与选取实验对象的种族差异有关。此外，研究者还发现处于活动期的天疱疮患者TAC较缓解期患者更低，认为TAC可用于代表机体抗氧化能力，且抗氧化能力与天疱疮疾病活动性相关。

3.3 氧化应激参与天疱疮发病的可能机制

天疱疮患者存在氧化应激，而氧化应激又通过何种途径参与天疱疮的发病？Jolly等[13]通过细胞实验发现天疱疮抗体IgG与角质形成细胞结合，可以诱导p38丝裂原活化蛋白激酶（p38 mitogen-activated protein kinase，P38MAPK）和热休克蛋白25/27（heat shock protein25/27，HSP 25/27）磷酸化。天疱疮抗体IgG与Dsg3结合，活化p38 MAPK，促使HSP 27磷酸化，进而使得Dsg3内化进入内含体，导致棘层松解。而Boilan等[14]学者又进一步证实，硫酸铜（cupric sulfate， CUSO4）诱导氧化应激参与了p38 MAPK的活化。故推测当氧化应激活化p38 MAPK、使HSP 27磷酸化诱导Dsg3内化从而导致表皮棘层细胞松解。Kalantari-Dehaghi等[15]在实验中发现，天疱疮患者可以产生线粒体抗体，该类抗体可引起线粒体电子传递链破坏，导致线粒体内膜跨膜电位梯度丧失，增加氧自由基产物，减弱角质形成细胞抗氧化应激能力。抗线粒体抗体常见的有多种，在患者血清中发现一种特异的线粒体抗体，为抗超氧化物歧化酶2（superoxide dismutase2，SOD2）抗体，SOD2主要分布于线粒体基质，具有抗氧化作用，抗SOD2线粒体抗体破坏抗氧化作用，降低抗氧化能力，同时其他类型的线粒体抗体导致氧自由基产生增加，氧化与抗氧化的失衡导致氧化应激“恶性循环”病理过程。另一方面，由于其他类型线粒体抗体引起线粒体电子传递链损伤，导致线粒体膜电位丧失，使得氧自由基增加，触发了细胞死亡信号级联反应，含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶（cysteinyl aspartate speci fi c proteinase，caspases）启动分裂细胞的黏附分子，如桥粒芯蛋白，从而导致细胞的分离和死亡，形成棘层松解。因此，氧化应激可能一方面活化信号通路，另一方面由于线粒体损伤破坏氧化抗氧化平衡来参与天疱疮的发病过程，但具体机制仍需要进一步探究。

4 天疱疮抗氧化治疗

学者们不断致力于天疱疮发病机制的研究，是为了寻求最优的治疗方案，目前首选治疗药物为系统使用糖皮质激素，可以控制急性期病程和危重的寻常性天疱疮患者，但是随之而来的是糖皮质激素的不良反应及减量问题。既然氧化应激可能参与了天疱疮的发病过程，针对该发病机制的药物治疗也许带来了一种新的补充。

Kalantari-Dehaghi等[15]认为影响线粒体稳定，对抗氧化应激起保护作用的药物，如米诺环素、烟酰胺及环孢素，均已应用于临床治疗，但由于使用剂量较低，但未达到预期治疗效果。Berkowitz等[16]通过动物实验证明p38 MAPK抑制剂可以阻碍天疱疮小鼠模型形成水疱。可能由于抑制了氧化应激诱导的p38 MAPK信号通路的活化，从而达到治疗目的。Mao等[17]在总结天疱疮的治疗中提到一种新型的p38 MAPK抑制剂KC-706，目前被用于多中心研究的Ⅱ期实验评价。

天疱疮的发病机制理论较多，每种机制均相互联系，氧化应激在棘层松解的过程中发挥了重要作用，抗氧化治疗可能作为一种干预方式共同参与天疱疮的治疗，为该病的治疗提供了新的方向和思路。