【全文閱讀】 痤瘡發病機制的免疫學研究進展

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痤瘡是一種常見的炎症性疾病,是多因素綜合作用的結果[1]。近年來研究表明,炎症反應是痤瘡發生髮展的一個重要病理過程,存在於痤瘡所有皮疹中包括亞臨床微粉刺、粉刺、炎性丘疹、炎症後色素沉著以及痤瘡瘢痕。目前確切的痤瘡炎症反應序列尚不清楚,但研究顯示,免疫應答的各個環節均參與了痤瘡的發生髮展,其中固有免疫和適應性免疫在皮膚屏障功能、Toll樣受體 (TLR)、NOD樣受體(NLR)、炎症小體、細胞因子、細胞免疫和體液免疫等方面均參與痤瘡的炎症反應。概述免疫應答各個環節在痤瘡炎症反應過程中的作用進展。

痤瘡發病機制的免疫學研究進展

邵蕾 梁景耀 陳麗潔 劉玉梅 王建琴

作者單位:廣州醫科大學皮膚病研究所 廣州市皮膚病防治所

DOI:10.3760/cma.j.issn.1673-4173.2017.06.012

《國際皮膚性病學雜誌》,2017,43(6):361-364

1 固有免疫與痤瘡的關係

固有免疫由組織屏障、固有免疫細胞和固有免疫分子組成。機體可通過多種固有免疫途徑導致痤瘡炎症,包括改變皮膚屏障功能、激活模式識別受體、上調炎症分子和抗菌肽、增加基質金屬蛋白酶(MMP)和改變MMP /MMP組織抑制因子的比值等參與痤瘡的炎症反應[2-3]。

1.1 皮膚屏障:皮膚屏障功能包括微生物、物理、化學、色素、神經和免疫屏障作用等,機體可通過這些屏障來抵禦病原菌的侵入。痤瘡患者自身的皮膚屏障功能受損,且損傷的程度與痤瘡嚴重程度相關[4]。物理屏障是皮膚最重要的屏障功能,角質層和角質形成細胞間的脂質基質構成皮膚物理屏障最重要的「磚牆結構」,任何導致其損害都將造成微生物感染。脂質基質包括神經醯胺、膽固醇和遊離脂肪酸酸等。遊離脂肪酸的存在使脂質層呈酸性,通過酸性pH值抑制一些表皮細菌的繁殖[2]。研究顯示,皮脂成分的變化在痤瘡的發生髮展中起作用[5]。痤瘡患者皮脂中角鯊烯水平較高,亞油酸水平較低,皮脂中被氧化的角鯊烯可誘導炎性細胞因子釋放,介導痤瘡炎症反應,高水平的亞油酸成分可減少粉刺的發生。異維A酸可顯著抑制皮脂活性,促使皮脂腺分泌減少,同時降低與粉刺形成有關的角鯊烯相對含量,減少炎性細胞因子的釋放,從而治療痤瘡[6]。有研究顯示,在健康人群中,丙酸桿菌屬是皮脂分泌部位的主要表皮微生物,其次是葡萄球菌屬;在痤瘡患者的表皮,微生物呈菌群失調狀態,痤瘡丙酸桿菌過度繁殖而葡萄球菌減少甚至是消失,這樣的失衡會導致抗菌肽的產生減少,使痤瘡丙酸桿菌的繁殖不能得到抑制[3]。皮膚微生物對免疫系統有直接和間接的影響,同時痤瘡丙酸桿菌可誘導機體的炎症反應,這種炎症反應取決於痤瘡丙酸桿菌的種類和機體的易感性[7]。

1.2 固有免疫細胞:皮膚固有免疫細胞包括表皮角質形成細胞、黑素細胞和朗格漢斯細胞,機體可通過模式識別受體識別一種或多種特定的病原相關分子模式,其是一種微生物病原體及其產物共有的高度保守的分子結構[8]。在炎性介質或趨化因子作用下,招募和聚集吞噬細胞等固有免疫細胞,實現對病原體的早期識別,產生抗感染免疫作用,也可通過激活固有免疫中不同的炎性細胞因子和其他炎性介質,發揮免疫調節作用或介導炎症反應,上調抗原提呈細胞表面共刺激分子的表達,誘導效應T或B細胞的分化,決定適應性免疫激活類型、規模與程度,最終調節適應性免疫[9]。

目前,模式識別受體家族包括TLR、NLR、視黃酸誘導基因Ⅰ樣受體和C型凝集素受體 [10]。目前相關研究發現TLR 、NLR與痤瘡的發病有密切關係。

1.2.1 TLR:在生物界廣泛存在,在皮膚可以通過角質形成細胞、中性粒細胞、單核/巨噬細胞、自然殺傷細胞和樹突細胞(包括朗格漢斯細胞)等激活固有免疫反應[11]。近來研究發現,角質形成細胞除表達TLR1、TLR2和TLR5外還可表達TLR3、TLR4、TLR6和TLR9[12]。

目前TLR?2和TLR?4在痤瘡發病機制中的作用較為明確,抑制TLR?2的表達可下調角質形成細胞合成IL?8和單核細胞產生IL?8和IL?12的能力[13]。痤瘡丙酸桿菌可誘導TLR?2和TLR?4表達,增加腫瘤細胞壞死因子(TNF)α、IL?1、IL?8、IL?12等細胞因子的產生[2]。此外有研究表明,阿達帕林可明顯下調TLR?2的表達,減少炎性細胞因子分泌,並認為TLR?2與痤瘡嚴重程度直接相關[14]。

1.2.2 NLR:是一類含有核苷酸結合寡聚域的蛋白質家族,屬於胞內模式識別受體,是與TLR相類似的識別病原微生物的一類感受器,能迅速識別病原體觸發炎症反應。NLR包括20多個成員,目前關注較多的是NOD1和NOD2。

NOD1廣泛表達於多種細胞和組織,如上皮細胞、內皮細胞、白細胞;NOD2表達局限於巨噬細胞、中性粒細胞、樹突細胞等[12]。NOD1和NOD2識別細菌細胞壁的肽聚糖,能夠通過自身寡聚化來招募和激活下游分子受體相互作用蛋白2進一步激活核因子κB和絲裂原活化蛋白酶信號通路,介導炎性介質表達[15]。痤瘡丙酸桿菌細胞壁的肽聚糖含有MurNac?L?Ala?D?Glu?L獨特的結構,是NOD1配體相似的一種結構,也含可被NOD2識別[16]。因此,痤瘡丙酸桿菌可能通過NOD途徑啟動機體的免疫反應。

1.2.3 炎症小體:是一種多聚蛋白複合物,由NLR、接頭蛋白ASC以及蛋白酶caspase?1三部分組成,是caspase?1活化所必需的反應平台,調控IL?1β、IL?18等促炎性細胞因子的加工及活化,參與固有免疫系統的激活。炎症小體參與多種人類炎症疾病的發生過程,還參與抵抗病毒、真菌、細菌等病原微生物的入侵過程。炎症小體是按細胞內受體而命名的,至少5種NLR炎症小體已經確定:NLRP1(NOD?like receptor family pyrin domain?containing1)、NLRP3、NLRP6、NLRP12、NLRC4/IPAF[17]。

目前,痤瘡丙酸桿菌的NLRP3配體尚未明確,但有研究表明[18],痤瘡丙酸桿菌可通過活化NLRP3炎症小體和分泌IL?1β的機制來觸發固有免疫反應。另一項研究表明[19],巨噬細胞也可活化炎症小體和分泌IL?1β,皮脂腺細胞可通過觸發NLRP3炎症小體的活化導致皮脂腺細胞釋放IL?1β,從而參與痤瘡固有免疫反應。在未來,靶向炎症小體抑製劑可能是作為痤瘡治療的一種新的方式[20]。

1.3 固有免疫分子:機體可通過產生抗菌肽、炎性細胞因子和MMP等酶類物質參與固有免疫的炎症反應。抗菌肽不僅具有殺菌作用,還可促進炎症反應。研究發現,在痤瘡患者的炎症部位抗菌肽水平較高,表明抗菌肽具有抗感染的作用[21]。防禦素是抗菌肽的一種,皮脂腺可通過誘導β防禦素的產生來防護微生物入侵。有研究顯示,在大部分痤瘡皮損中,β防禦素1和2明顯上調錶達,特別在粉刺部位β防禦素1顯著升高,甚至高於膿皰皮損的水平,β防禦素2可對痤瘡丙酸桿菌表現出直接的抗菌活性,皮膚中β防禦素2水平和丘疹膿皰皮疹的發展有直接的聯繫[2]。在健康皮膚,MMP可調節皮膚基質,但病理過程中可參與組織破壞和瘢痕形成,參與固有免疫反應。痤瘡丙酸桿菌可通過轉錄因子激活蛋白1上調MMP(MMP1、2、9、13),相應降低MMP組織抑制因子1、2的濃度,從而加速膠原蛋白降解促進瘢痕形成[3]。

2 適應性免疫與痤瘡關係

適應性免疫應答是指體內特異性T、B細胞接受抗原刺激後,自身活化、增殖、分化為效應細胞,產生一系列生物學效應的過程。隨著對痤瘡免疫反應研究的不斷深入,目前認為,細胞免疫和體液免疫均參與痤瘡的炎症機制。

在痤瘡中,早期痤瘡皮損的浸潤細胞以CD4+T淋巴細胞為主,研究已證明,痤瘡丙酸桿菌可誘導T細胞增殖和在早期炎症痤瘡病變中,可分離出活化的痤瘡丙酸桿菌CD4+T細胞[22]。

初始CD4+T細胞被活化後,可發生增殖和分化,根據其分泌的細胞因子可分化為Th1、Th2和Th17細胞亞群參與適應性免疫應答[23]。痤瘡丙酸桿菌可通過誘導特異性的CD4+T細胞分化和分泌IFN?γ和Th17細胞因子,證明Th1和Th17型免疫應答均參與痤瘡的免疫反應[3]。Kistowska等[22]研究顯示,在體外,痤瘡丙酸桿菌不僅可刺激外周血單核細胞產生IL?17A,還可同時產生IL?17A和IFN?γ細胞因子,表明痤瘡丙酸桿菌還可促進Th17/Th1免疫應答。在40%的受試者中,Th1細胞可被痤瘡丙酸桿菌誘導,全部受試者的Th17和Th17/Th1細胞可被誘導。另外,在痤瘡患者的外周血中與痤瘡丙酸桿菌相關的Th17和Th17/Th1效應細胞高於健康人,表明有多種Th細胞參與痤瘡的免疫應答。但不同種Th細胞的免疫應答及Th17/Th1免疫是否失衡與痤瘡嚴重程度間的相關性尚待進一步研究。

痤瘡丙酸桿菌也可刺激 B淋巴細胞導致抗體生產,特異性的B淋巴細胞對痤瘡丙酸桿菌可產生IgG和IgM抗體。有學者發現,這些抗體在痤瘡患者中滴度較高,在對照組中滴度很低,但這些抗體水平並不與疾病的嚴重程度平行[3]。因此,目前細胞免疫和體液免疫在痤瘡中的作用尚待更多的研究。

3 結語

痤瘡的炎症反應過程複雜,目前對痤瘡的免疫應答確切的序列還未完全清楚,尚有諸多的問題需要進一步研究。痤瘡不單是痤瘡丙酸桿菌感染的結果,而使用抗生素是痤瘡治療的主要治療手段,在日益嚴重的抗生素耐葯環境下,治療痤瘡過程中能減少抗生素的使用顯得特別重要[24]。如果能針對調節痤瘡免疫炎症反應過程開發痤瘡治療的新葯,可能會為痤瘡的治療提供更好的手段。

參考文獻(略,有意者可向編輯部索取)


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