银屑病俗称牛皮癣,是一种常见的具有特征性皮损的慢性易复发皮肤病。临床上可分4型:寻常型、脓疱型、关节病型和红皮病型。其病因尚未完全明确,角朊细胞的增生,分化失衡,免疫的紊乱都与其发病相关。自80年代发现骨化三醇(calcitriol)可改善银屑病的症状以来,对骨化三醇的作用机制进行了有益的观察和研究[1]。
骨化三醇的作用机制
1核机制骨化三醇的生物活性是通过细胞内维生素D受体(vitamin d receptor, VDR)发生作用,VDR是一配体诱导转录调控蛋白。通过对VDR的克隆和测序,提示其属于包括雌激素、糖皮质激素、甲状腺素和维甲酸蛋白受体(核受体)的基因家族成员,他们介导各自配合基转录活性。VDR复合体在核内通过结合特异的DNA结合区中“维生素D应答元素”,此结合需要核附加因子,并导致合成特异的RNA编码蛋白和抑制靶基因转录,“维生素D应答元素”表现在骨化三醇靶基因的启动区。近年来,维生素D应答元素的2组成分已被确认,即VDR单独激活成为VDR和视黄酸-α-受体(RXR-α)异生的二聚体激活[2-4]。皮肤中已检测出VDR,人表皮角朊细胞和皮肤成纤维细胞培养物中也检测出VDR,正常皮肤的免疫组织化学研究表明除角质层外所有表皮层角朊细胞和皮肤附件细胞中均表达VDR抗原。另外,正常皮肤中50%~60%郎格罕细胞、单核细胞和T淋巴细胞也表达VDR,循环中的B淋巴细胞和T淋巴细胞必须先激活再表达VDR。这些发现提出一种假设,即表皮角朊细胞和皮肤免疫系统可能是骨化三醇的靶,皮肤可能是骨化三醇的另一来源。培养的新生人角朊细胞能将25(OH)D3形成骨化三醇[5]。
2非核机制(跨膜信息传递)骨化三醇还通过非核机制使钙进入细胞内增加[6]。生理浓度的骨化三醇(10-11~10-9 mol/L)即可提高角朊细胞内的钙浓度,且细胞内的钙职聚出现在骨化三醇加入培养介质的90 s内,这与核机制作用时间不符[7 ]。在角朊细胞培养中,骨化三醇对钙代谢作用不为亚胺环己酮抑制,提示其未影响蛋白质的合成,其可加速磷脂肌醇磷酸的水解,可能是导致细胞内钙浓度增高的原因[8]。
3细胞内信息传递骨化三醇的核机制及诱导更迅速的跨膜钙内流,导致对细胞内信息的调节。已证实,骨化三醇可增加三磷酸肌醇和1,2-二酰基甘油的产物和诱导细胞内钙的增多。维生素D促进蛋白激酶C由细胞浆转移至细胞膜,但目前尚难确定这些作用多少程度是因核机制或跨膜信息传递所致[9]。
对增生和分化的作用
骨化三醇在生理浓度下能抑制培养角朊细胞增生,增强其形态学和生物化学分化作用。Lu等[10]用骨化三醇(0.005%)治疗银屑病病人8 wk,结果与安慰剂对照,提示骨化三醇可抑制角朊细胞增生,使其分化正常,并减少局部皮损的炎症。用骨化三醇治疗银屑病受损的皮肤时,其VDR表达显著增高,且药物对所有受试病人的表皮角朊细胞的增生和分化强于对皮肤的炎症作用[11]。其抑制角朊细胞增生机制尚不清楚,可能涉及对表皮生长因子受体、转移生长因子-β或者C-myc[是对某些生长因子与分化诱导剂等外界因素反应最早最快基因,又被认为是立早基因(immediate early gene) ]的影响[5]。
骨化三醇引起的细胞内钙浓度迅速增加可能对角朊细胞分化起到重要作用,骨化三醇在10-11~10-9 mol/L即能增加角朊细胞的钙内流,如此浓度已足够调节角化作用。因转谷氨酰胺酶是钙依赖性,故通过核机制,骨化三醇增加三磷酸肌醇和1,2-二酰基甘油的产物及蛋白激酶C的转录,而蛋白激酶C与角化增加相关[12]。为进一步明确骨化三醇治疗银屑病的作用,Reichrath等[13]分析了应用骨化三醇(15μg/g凡士林基质)和安慰剂治疗银屑病后局部皮损的表皮增生(增生细胞核抗原,PCNA)、分化(转谷氨酰胺酶K,细胞激酶16,involucrin)和炎症(CD1a,55kDa TNF-R, NAP-1/IL-8)的标志,结果用骨化三醇组皮损较安慰剂组有明显改善。Maclaughlin等[8]也报告以银屑病病人培养的表皮成纤维可部分拮抗骨化三醇对表皮增生的抑制作用。
对免疫系统的作用
1银屑病的免疫发病机制模式银屑病病人的整个皮肤失常,且由循环因子修饰其疾病的表达。在遗传学上,此类皮肤列入可表达疾病的原程序并在一定的刺激下发病。现认为银屑病的免疫发病可能模式为:首先需II类抗原递呈细胞将抗原(如链球菌、病毒等)递呈给表皮内的CD4T淋巴细胞,启动疾病。疾病的启动将导致活化的CD4T淋巴细胞释放能直接刺激角朊细胞增生的IL-2, iL-6, IL-8等细胞因子,及释放能诱导角朊细胞ICAM-1(细胞间黏附分子-1)表达[促进其与LFA-1(淋巴细胞功能抗原-1)淋巴细胞相互作用]和内皮细胞ICAM-1表达(使T淋巴细胞能进入真皮层)的INF-γ,合成表达皮肤淋巴细胞相关抗原HECA-40Z的记忆性T淋巴细胞。并再通过角朊细胞和巨噬细胞分泌TNF-α和IL-1诱导内皮细胞增多表达ECAM-1(上皮细胞间黏附分子-1)和VCAM-1(血管细胞间黏附分子-1)。银屑病的角朊细胞通过与T淋巴细胞的细胞因子相互作用,合成自身的细胞因子,然后这种细胞因子以一种自分泌(或旁分泌)的方式使这过程周而复始[14,15]。
2骨化三醇的免疫调节骨化三醇可通过核机制及非核机制影响免疫系统的多个环节[16]。骨化三醇可抑制IL-1诱导T淋巴细胞增殖及这些细胞的免疫球蛋白产物,还能抑制T细胞产生的 iL-2 和IL-6。在分子水平上,其抑制IL-2, INF-γ, GM-CSF的mRNA的积聚;在细胞水平上,骨化三醇促进抑制性细胞的活力,而抑制细胞毒细胞和自然杀伤细胞的产生[17,18]。人异体混合表皮淋巴反应试验研究了骨化三醇对皮肤免疫系统的作用,骨化三醇在10-8 mol/L时产生最强的抑制作用。评价骨化三醇对2种细胞群(表皮细胞和淋巴细胞)作用时,发现其优先作用于表皮细胞。皮肤异体移植存活试验支持这些结果的潜在关系,用骨化三醇处理的小鼠,皮肤异体移植存活显著延长[5]。Barna等[19]直接由银屑病皮损处克隆T淋巴细胞,并以植物血凝素刺激发现,骨化三醇对Th1型细胞因子(IL-2, iNF- γ)及 Th2型细胞因子(IL-4, IL-5)等均有直接抑制作用。这一点与Lemire等[20]观察不符,他们认为骨化三醇仅直接抑制Th1型细胞因子,可能是因克隆T淋巴细胞方式不同及骨化三醇浓度过低。
骨化三醇抑制活化T淋巴细胞的分化,推测干扰细胞激肽介导功能,产生抑制丝裂霉素刺激的白细胞释放白介素2(IL-2)和抑制白介素1(IL-1)刺激的白细胞释放白介素8(IL-8)。对I l-8的抑制包括培养的人角朊细胞和人成纤维细胞。INF-γ可诱导角朊细胞的HLA-DR抗原的表达,而骨化三醇可显著减少这一现象;并且,骨化三醇在抑制多聚核白细胞释放花生四烯酸的同时,还抑制这类细胞的迁移[21]。这些表明骨化三醇可能与皮肤炎症和免疫应答中细胞激肽途径相互作用并加以调节。
银屑病病人的骨化三醇水平
Morimoto等[22]观察40例银屑病病人血清骨化三醇浓度与银屑病皮损程度呈负相关,但在与正常人之间(更大样本)循环中骨化三醇平均浓度无差异。Staberg等[23]报告皮损泛发的(散播型)银屑病病人骨化三醇浓度降低,皮损中度到广泛的银屑病病人血清骨化三醇浓度正常[5]。这些不一致结果的解释是否提示银屑病的严重程度和骨化三醇浓度之间有负相关?曾报告严重银屑病伴发甲状旁腺机能减退和低血钙,当血清钙恢复时银屑病改善。但较大银屑病人群试验,所有钙和骨代谢参数正常。因此,不能说明银屑病是异常维生素D或钙代谢的表现。
银屑病病人其皮肤对骨化三醇是否缺乏敏感性,有报告银屑病病人皮肤成纤维细胞和表皮角朊细胞耐受骨化三醇抗增生作用,也有报告银屑病和正常的成纤维细胞间无差异,未见银屑病成纤维细胞对骨化三醇的作用有明显的不敏感。
临床应用
Perez等[24]对85例银屑病病人用口服骨化三醇(1μ g/d)治疗,88%的病人有改善,痊愈26.5%、中度好转36.2%、轻度好转25.3%;在口服治疗后的6 mo和24 mo病人的平均基础银屑病皮损严重指数(PASI)由18.4±1.0分别降至9.7± 0.8及7. 8±1.3,而血清钙浓度及24 h尿钙排泄增加了3.9%和148.2%,均仍在正常范围,肌酐清除率在治疗的开始6 mo较基础减少13.4%, 而在随后的3 a中保持稳定,且菊粉和对氨基马尿酸(P aH)清除没有改变,提示骨化三醇可能改变肌酐的代谢和分泌而不影响肾功能。但参与研究的病人样本尚不够大,并且,口服骨化三醇存在安全问题,剂量超过0.75μg/d可观察到高尿钙。尽管改为临睡时服用可减少高尿钙发生率,仍有不少病人因副作用退出研究,因此认为口服骨化三醇治疗指数低,安全性和疗效尚待确定。
参考文献
1 Kragballe K. Calcipotriol: a new topical antipsoriatic. Derm
