王孝盼 劉娜 鄭捷
200025上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院皮膚科
玫瑰痤瘡(rosacea),又稱酒渣鼻,是一種好發于顏面中部的慢性炎癥性皮膚病。各種刺激因素可通過不同途徑刺激LL37分泌,提高LL37的活性,促進疾病發展。玫瑰痤瘡按特征分為紅斑毛細血管擴張型、丘疹膿皰性、鼻贅型、眼型[1]。病因及發病機制不完全清楚,可能與壓力、辛辣食物、熱飲、酗酒、高溫、日曬、胃腸道微生物、面部蠕形螨、內分泌、遺傳因素等相關[2]。
皮膚表面可溶性小分子物質中的抗菌肽是抵御外界侵襲的首道屏障,也是天然免疫重要組成部分。目前人皮膚抗菌肽主要有兩個家族:防御素(defensins)和cathelicidin。cathelicidin由hCAP18基因編碼的18 000前體肽,經表皮絲氨酸蛋白酶(kallikrein,KLK)水解成不同相對分子質量的片段,其中包含LL37[3]。LL37是37個氨基酸殘基組成的兩性陽離子肽,同時具有親水端和疏水端,N端有連續兩個亮氨酸,稱為 LL37[4],在人皮膚、消化道、黏膜均有分布。分泌cathelicidin的細胞包括角質形成細胞、肥大細胞、皮脂腺細胞、汗腺細胞、中性粒細胞、NK細胞等。在正常皮膚角質形成細胞中很難檢測到cathelicidin,當發生炎癥、創傷或者微生物侵襲時,cathelicidin表達上調。LL37破壞細菌細胞膜、病毒衣殼,起到抗細菌、抗病毒、抗真菌的作用。在銀屑病、玫瑰痤瘡、接觸性皮炎、感染性皮膚病及傷口中表達升高。
正常皮膚角質形成細胞表達LL37很少,玫瑰痤瘡皮損LL37表達上調[3]。給小鼠皮下注射LL37,可出現玫瑰痤瘡樣皮損。而同時注射LL37和拮抗劑,小鼠未出現玫瑰痤瘡樣皮損。臨床使用15%壬二酸凝膠、多西環素治療玫瑰痤瘡后,LL37的表達水平降低[5]。因此,有學者認為,可將LL37作為玫瑰痤瘡轉歸指標。但目前缺乏LL37在玫瑰痤瘡不同型別中表達水平資料。
玫瑰痤瘡中,角質形成細胞表達LL37的途徑主要包括維生素D受體依賴性途徑和內質網應激途徑[6]。非內質網應激途徑下,UVB照射皮膚后在基底部可生成有生物活性的1,25(OH)2D3,從而促進LL37表達[7]。紫外線、微生物、理化因素所致的創傷活化內質網應激,通過NF?κB通路上調LL37表達。內質網應激還可活化未折疊蛋白上調ATF4蛋白,使固有免疫識別模式中的Toll樣受體升高[8],對微生物和環境刺激更敏感,表達更多抗菌肽[9]。
在玫瑰痤瘡患者中,Toll樣受體(TLR)2、1,25(OH)2D3、基質金屬蛋白酶(MMP)均可通過KLK調節LL37生成[10]。玫瑰痤瘡患者皮膚中TLR2上調,增加角質形成細胞表達KLK5,KLK5可水解cathelicidin為有生物活性的LL37。動物實驗證實,敲除TLR2后,KLK5表達下降。TLR2還可增加25(OH)D3轉化形成有活性的1,25(OH)2D3[11],促進KLK5的mRNA轉錄[12]。MMP促進KLK水解cathelicidin,多西環素(40 mg/d)抑制MMP活性,使KLK水解cathelicidin能力降低,LL37生成減少,提高玫瑰痤瘡的療效[13?14]。
1.LL37促進血管生成:在缺乏LL37同源抗菌肽的小鼠模型中觀察到,傷口血管生成速度減緩,提示LL37可促進血管的生成。LL37結合血管內皮上的G蛋白偶聯受體-甲酰基蛋白受體1(FPRL1),促進血管生成。LL37激活表皮角質形成細胞表面的生長因子受體,產生血管內皮生長因子(VEGF),促進血管生成[15?16],在玫瑰痤瘡皮膚表現為紅斑、毛細血管擴張等。
2.LL37促進炎癥:LL?37促進細胞因子和趨化因子的釋放,趨化免疫細胞到達皮膚,加重玫瑰痤瘡的局部炎癥。體內外試驗證實,LL37通過G蛋白偶聯受體MRGX2(Mas?related genes X2)傳導信號,上調肥大細胞上TRPV4的表達,TRPV4活化后,使鈣離子在細胞內聚集,誘導肥大細胞脫顆粒,釋放細胞因子、趨化因子[17]。UVB誘導皮膚角質形成細胞內炎癥小體,通過casepase1途徑釋放前炎癥因子IL?1b,并讓細胞內ATP釋放到胞外,LL37上調嘌呤能離子通道型受體7(purinergic ligand?gated ion channel 7 receptor,P2X7R)對胞外ATP感應,放大UVB激活IL?1b效應[18]。LL37和IL?1b協作促進角質形成細胞釋放IL?8,趨化中性粒細胞及單核細胞聚集到達炎癥部位,進一步產生更多LL37,炎癥信號被放大,在皮膚表現為丘疹、膿皰等,加重玫瑰痤瘡[19],天然免疫的激活導致后續獲得性免疫活化,并形成了免疫環路,炎癥反應不斷放大,最終導致玫瑰痤瘡發生[5]。
LL37在玫瑰痤瘡發生發展中有重要作用,抑制LL37生成或降低LL37活性有利于治療玫瑰痤瘡。Coda等[20]用15%壬二酸凝膠治療玫瑰痤瘡,壬二酸可直接抑制KLK5、TLR2、cathelicidin在表皮中表達。全反式維A酸下調單核細胞表面TLR2[21],而局部使用全反式維A酸可以減少紅斑、丘疹、膿皰、及毛細血管擴張[22]。抗炎劑量多西環素降低MMP表達來抑制KLK5的活性,使LL37生成減少;低劑量多西環素有下調炎癥因子的作用[14]。甲硝唑抑制細胞對于外界刺激的氧化應激(ROS),減少TLR2活化[16]。伊維菌素則抑制螨蟲和表皮葡萄球菌,減少對TLR2的活化,降低KLK5以及LL37的活性[23?24]。630和940 nm發光二極管照射體外培養的角質形成細胞和小鼠玫瑰痤瘡樣皮膚,均降低LL37、KLK5的表達以及活性[25]。
LL37是天然免疫的重要環節,激活獲得性免疫,通過TRPV與神經系統聯系、VEGF與血管系統聯系,參與到玫瑰痤瘡發生發展的各個環節。LL37作為玫瑰痤瘡的治療靶點、診斷和轉歸的生物指標以及LL37與玫瑰痤瘡分型的關系都有待更多研究。