張新榮,徐國(guó)梅,袁姣姣,梁 娜,陸東亞
1 北京中醫(yī)藥大學(xué),北京 100029; 2 北京中醫(yī)藥大學(xué)第三附屬醫(yī)院,北京 100029
痤瘡是一種毛囊口角化過度與皮脂腺過度分泌導(dǎo)致的毛囊皮脂腺單位的慢性炎癥,發(fā)病因素包括遺傳、皮脂分泌過多、毛囊皮脂腺導(dǎo)管異常角化、痤瘡丙酸桿菌感染、炎癥反應(yīng)、延遲型免疫反應(yīng)、外部因素等[1-2],發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,目前GATA6 蛋白、絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)通路/腺苷酸活化蛋白激酶途徑和核轉(zhuǎn)錄因子κB(nuclear transcription factor-κB,NF-κB)、磷酸肌醇3激酶(phosphatidyl inositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,PKB)、TGF-β/Smad 通路、炎癥因子途徑參與了痤瘡的發(fā)病機(jī)制[3-4]。對(duì)于重度痤瘡,目前尚無完全治愈手段,對(duì)痤瘡的治療主要以局部外用維A 酸類藥物、抗生素及全身使用抗生素、激素等為主[5],但副反應(yīng)多,復(fù)發(fā)率高,給患者帶來了嚴(yán)重心理壓力。因此尋找安全有效的中藥及提取物治療方法已成為當(dāng)前痤瘡研究的熱點(diǎn),但其作用機(jī)制尚不清楚?,F(xiàn)以中藥及提取物治療痤瘡的作用靶點(diǎn)為主進(jìn)行探討,為中醫(yī)治療痤瘡及新藥研發(fā)提供依據(jù)。
目前痤瘡的發(fā)病機(jī)制與四大因素有關(guān),分別是皮脂分泌過多、毛囊皮脂腺導(dǎo)管異常角化、皮脂腺濾泡中痤瘡丙酸桿菌定植和炎癥反應(yīng)。痤瘡丙酸桿菌(P.acnes)是毛囊皮脂腺內(nèi)數(shù)量最多的微生物[6],痤瘡的發(fā)生大多與P.acnes誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)有關(guān)。目前的研究熱點(diǎn)領(lǐng)域有GATA6 蛋白、MAPK/NF-κB、PI3K/AKT、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)/Smad 信號(hào)通路及炎癥因子等。PETRIDIS 等[7]通過鑒定15 個(gè)基因位點(diǎn)遺傳變異,描述了嚴(yán)重痤瘡的遺傳易感性,表明痤瘡易感性可能通過毛囊皮脂腺結(jié)構(gòu)改變介導(dǎo)。尋常型痤瘡患者TNF-A-308G/A基因多態(tài)性中等位基因A的頻率分布較高,可能導(dǎo)致了腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor α,TNF-α)轉(zhuǎn)錄活性增強(qiáng),繼而增加了痤瘡發(fā)生率,說明等位基因的存在加大了尋常痤瘡風(fēng)險(xiǎn)[8]。研究還表明TNFA-308 G/A態(tài)性可能在土耳其患者痤瘡易感性中起關(guān)鍵作用[9]。相關(guān)文獻(xiàn)[10-11]顯示,痤瘡患者血液中胰島素樣生長(zhǎng)因子-1(insulin-like growth factor-1,IGF-1)水平升高,通過NF-κB信號(hào)傳導(dǎo)通路轉(zhuǎn)導(dǎo)了IGF-1信號(hào),導(dǎo)致培養(yǎng)的皮脂細(xì)胞中炎癥生物標(biāo)志物增加,而IGF-1 通過PI3K 增加的SREBP 介導(dǎo)皮脂細(xì)胞中脂肪生成。痤瘡的發(fā)生還與Wnt/β-連環(huán)蛋白信號(hào)通路有關(guān)[12],Wnt/β-連環(huán)蛋白信號(hào)的激活通過調(diào)節(jié)表皮干細(xì)胞增殖、角質(zhì)形成細(xì)胞分化和遷移以及毛囊再生來促進(jìn)皮膚愈合。有報(bào)道稱[13]食用脫脂牛奶可能會(huì)增加粉刺形成,國(guó)外學(xué)者ADEBAMOWO 等[14]研究顯示脫脂奶的攝入量與尋常型痤瘡呈正相關(guān)。
近年來,中藥及提取物治療痤瘡顯示出良好前景,并且對(duì)作用靶點(diǎn)及機(jī)制的研究已有一定進(jìn)展,現(xiàn)結(jié)合近10 年研究文獻(xiàn),從信號(hào)通路及炎癥因子角度將其歸納如下。
2.1 GATA6蛋白GATA6是GATA轉(zhuǎn)錄因子家族成員之一,具有高度保守的鋅指結(jié)構(gòu),能識(shí)別GATA序列并與之結(jié)合,在組織發(fā)育中起關(guān)鍵調(diào)節(jié)作用[15],并與細(xì)胞增殖及凋亡有密切關(guān)系。GATA6蛋白在皮膚上層毛囊皮脂腺單位中表達(dá)[16],一方面通過促進(jìn)TGF-β信號(hào)傳導(dǎo)限制濾泡間表皮角質(zhì)形成細(xì)胞分化和增殖,預(yù)防粉刺形成[17];另一方面通過誘導(dǎo)抗炎分子[白細(xì)胞介素10(interleukin-10,IL-10)和細(xì)胞程序死亡配體1(programmed cell deathligand 1,PD-L1)],并下調(diào)IL-8和IL-17細(xì)胞因子表達(dá)來調(diào)節(jié)皮脂細(xì)胞免疫功能;GATA6 還誘導(dǎo)低水平的促炎分子[IL-6、TLR2、TLR4 和干擾素γ(interferonγ,IFN-γ)]調(diào)節(jié)免疫菌毛單位和抗微生物反應(yīng);GATA6 又可觸發(fā)導(dǎo)管和皮脂腺分化和限制,同時(shí)阻止細(xì)胞增殖和脂質(zhì)生成,從而預(yù)防脂溢性皮脂過多。目前未找到中藥及提取物以GATA6 蛋白為靶點(diǎn)治療痤瘡的文獻(xiàn)。國(guó)內(nèi)外研究GATA6 蛋白治療痤瘡的機(jī)制結(jié)果表明,GATA6 蛋白可作為今后中藥及提取物治療痤瘡的新靶標(biāo)。
2.2 MAPK/NF-κB 信號(hào)通路MAPK 是廣泛存于哺乳動(dòng)物內(nèi)的一類絲/蘇氨酸蛋白激酶,由細(xì)胞外信號(hào)刺激激活,并參與介導(dǎo)細(xì)胞生長(zhǎng)、發(fā)育、分裂、分化、氧化應(yīng)激和凋亡等多種生理及病理過程[18]。p38MAPK 是通過非磷酸化轉(zhuǎn)化為磷酸化狀態(tài),進(jìn)而促進(jìn)下游底物磷酸化來實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳遞,在MAPK家族中扮演重要角色,通常由細(xì)胞應(yīng)激和促炎細(xì)胞因子激活,其激活能促進(jìn)單核巨噬細(xì)胞產(chǎn)生IL-1α、IL-6、IL-8 等炎性因子,在炎癥反應(yīng)中起關(guān)鍵作用[19-20]。NF-κB是一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子蛋白家族,是免疫系統(tǒng)中誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄的關(guān)鍵介質(zhì),通過刺激因子活化介導(dǎo)免疫和炎癥基因表達(dá)和調(diào)控[21],在與增殖、細(xì)胞死亡、發(fā)育及先天和適應(yīng)性免疫反應(yīng)相關(guān)的多種細(xì)胞過程中起關(guān)鍵作用。顧煒等[22]選用痤瘡合劑(夏枯草、枇杷葉、地黃、牡丹皮、黃連、桑白皮、連翹、金銀花、黃芩、牛蒡子、川芎、防風(fēng)、牡蠣、蟬蛻、北沙參、葛根、香附)研究兔耳痤瘡模型MAPK 相關(guān)信號(hào)通路作用機(jī)制,結(jié)果顯示,痤瘡合劑能減低TNFR1、TNF-α、IL-8、IL-6蛋白表達(dá),下調(diào)ERK、NF-κB、P38MAPK 蛋白表達(dá),推測(cè)痤瘡合劑可通過降低炎癥細(xì)胞因子干預(yù)ERK、P38MAPK、NF-κB通路,從而干預(yù)痤瘡發(fā)展過程。王海琦等[23]選用月見草種子提取物月見草油治療兔耳痤瘡模型對(duì)p38 MAPK、NF-κB 信號(hào)通路調(diào)節(jié)作用,結(jié)果顯示,月見草油能降低p38 MAPK、NF-κB蛋白表達(dá)及IL-6、IL-1α炎癥因子水平。由此可知月見草油能減少兔耳毛囊脂質(zhì)栓塞,減輕其擴(kuò)張并抑制皮脂腺導(dǎo)管上皮增生,減少炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),同時(shí)還能調(diào)節(jié)p38 MAPK、NF-κB 信號(hào)通路進(jìn)而影響IL-6、IL-1α水平,最終減輕炎癥反應(yīng)達(dá)到治療痤瘡的目的。朱筱婧[24]選用黃芩水提物研究痤瘡炎癥的抑制作用,結(jié)果顯示,漢黃芩素抑制炎癥因子IL-1β和IL-8 表達(dá)與分泌,通過MAPK 和NF-κB 信號(hào)通路抑制P.acnes 誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng),進(jìn)而抑制下游炎癥因子轉(zhuǎn)錄與表達(dá),推測(cè)漢黃芩素可能通過抑制MAPK和NF-κB 信號(hào)通路進(jìn)而抑制炎癥因子(IL-1β和IL-8)的轉(zhuǎn)錄與表達(dá),可用于抗痤瘡添加劑中。郭苗苗[25]研究五味子提取物五味子總素治療痤瘡相關(guān)炎癥模型機(jī)制,結(jié)果顯示,在下游MAPK 途徑中,五味子甲素可下調(diào)ERK和JNK蛋白磷酸化,五味子乙素可下調(diào)ERK和p38蛋白磷酸化,五味子丙素可同時(shí)下調(diào)ERK、JNK、p38蛋白磷酸化;在NF-κB途徑中,五味子總素主要活性成分都可抑制NF-κB核質(zhì)轉(zhuǎn)移。提示五味子總素通過對(duì)TLR2 介導(dǎo)的MAPK/NF-κB 炎癥信號(hào)通路的調(diào)控來減弱由P.acnes 誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)。表明五味子總素可以作為抗炎祛痘產(chǎn)品中的添加劑。
PI3K 是一種蛋白質(zhì)家族成員,具有絲氨酸/蘇氨酸激酶、磷脂酰肌醇激酶活性[26],參與并控制免疫細(xì)胞發(fā)育、分化等許多重要功能。AKT 亦稱PKB,是PI3K 下游主要效應(yīng)物[27],具有絲氨酸/蘇氨酸特異性蛋白激酶活性,可通過下游多種途徑對(duì)靶蛋白進(jìn)行磷酸化而發(fā)揮抗凋亡作用。研究發(fā)現(xiàn)[28],PI3K/Akt 信號(hào)通路是蛋白質(zhì)合成的重要信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,PI3K一旦被激活,可將Akt磷酸化為p-Akt,而p-Akt 可啟動(dòng)下游級(jí)聯(lián)反應(yīng),進(jìn)一步磷酸化Bad、Caspase-3 等對(duì)抗細(xì)胞凋亡,在免疫系統(tǒng)細(xì)胞中發(fā)揮重要功能。蔡琳琳等[29]選用濕毒膏[青黛、黃柏、(煅)石膏、(煅)爐甘石,凡士林]治療表皮生長(zhǎng)因子受體酪氨酸激酶抑制劑(epidermal growth factor receptor-tyrosine kinase inhibitors,EGFR-TKIs)所致痤瘡樣皮疹,結(jié)果顯示,其作用靶點(diǎn)有EGFR、EGF、PIK3CA等,通過ERBB2信號(hào)通路、Akt 信號(hào)正向調(diào)控、PIK3CA 信號(hào)、NIK/NF-kappaB信號(hào)調(diào)控等通路發(fā)揮治療作用。陳湘君等[30]基于網(wǎng)絡(luò)分析法選用白芷治療痤瘡的可能作用機(jī)制,結(jié)果顯示,從白芷中篩選出活性成分20 個(gè),作用于55 個(gè)靶標(biāo),主要通過調(diào)控PI3K/Akt、NF-κB、MAPK、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體2(fibroblast growth factor recptor 2,F(xiàn)GFR2)等信號(hào)通路發(fā)揮治療痤瘡的作用。體現(xiàn)了白芷治療痤瘡多靶點(diǎn)、多途徑的特點(diǎn)。朱婷婷[31]選用中藥重樓提取物重樓皂苷Ⅰ(polyphllin I,PPI)抑制P.acnes刺激的角質(zhì)形成細(xì)胞TLR2-p38MAPK-NF-κB 信號(hào)通路介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)機(jī)制,結(jié)果顯示,PPI 可抑制P.acnes 誘導(dǎo)的HaCaT 角質(zhì)形成細(xì)胞炎癥因子(IL-1β和IL-8)分泌、TLR2 表達(dá)和角質(zhì)形成細(xì)胞異常角化、MAPK/NF-κB 信號(hào)通路活化,抑制IL-8分泌水平。提示PPI通過MAPK/NF-κB信號(hào)通路抑制與痤瘡相關(guān)炎癥因子的分泌及炎癥反應(yīng),可作為治療痤瘡的新靶點(diǎn)。
TGF-β作為一種有效的免疫抑制細(xì)胞因子,與IL-2 結(jié)合,通過在CD4+調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞中誘導(dǎo)Foxp 3 表達(dá)來誘導(dǎo)Treg 細(xì)胞分化,誘導(dǎo)調(diào)節(jié)抑制促炎性細(xì)胞,但這取決于促炎性細(xì)胞因子如IL-6 是否存在??傮w而言,TGF-β通過影響細(xì)胞分化和細(xì)胞增殖發(fā)揮作用。Smad蛋白是較少的受體和下游細(xì)胞內(nèi)效應(yīng)物,可介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)[32]。TGF-β信號(hào)增加還可導(dǎo)致纖維化,研究顯示,多數(shù)由TGF-β信號(hào)增加引起的纖維化作用被認(rèn)為由Smad途徑介導(dǎo)[33]。劉洪君等[34]利用蒲公英甾醇治療小鼠痤瘡,結(jié)果顯示蒲公英甾醇可降低血清IL-1β、IL-8表達(dá)水平,減少耳組織中TNF-α陽(yáng)性細(xì)胞數(shù),增加胸腺皮質(zhì)厚度和淋巴細(xì)胞數(shù)量,降低TGF-β1和Smad3 蛋白表達(dá)。從而推測(cè)蒲公英甾醇可抑制TGF-β/Smad 通路的激活并調(diào)節(jié)小鼠血清炎癥因子表達(dá),從而改善痤瘡病情。楊逸璇等[35]應(yīng)用燙傷大鼠動(dòng)物模型,選用石榴皮多酚軟膏研究痤瘡發(fā)病機(jī)制,結(jié)果顯示,石榴皮多酚軟膏可加快組織修復(fù),抑制瘢痕形成,降低增生性瘢痕組織TGF-β1、Smad4 水平,提示石榴皮多酚軟膏抗增生性瘢痕形成作用可能與TGF-β調(diào)控的Smad4 表達(dá)有關(guān)。從而推測(cè)石榴皮多酚軟膏可通過調(diào)控TGF-β/Smad信號(hào)通路抑制抗增生性瘢痕形成。
IL-8、IL-1β和TNF-α 等均由單核-巨噬細(xì)胞產(chǎn)生,介導(dǎo)天然免疫,這些因子又被稱為前炎癥細(xì)胞因子,是啟動(dòng)固有性免疫應(yīng)答反應(yīng)的關(guān)鍵[36]。Th1 和Th2 細(xì)胞均為輔助性T 細(xì)胞,Th1 細(xì)胞介導(dǎo)細(xì)胞免疫,分泌IL-2 和IFN-γ等細(xì)胞因子;Th2 細(xì)胞介導(dǎo)體液免疫,分泌IL-4和IL-13等細(xì)胞因子,Th1 和Th2 細(xì)胞通過分泌細(xì)胞因子彼此進(jìn)行交叉調(diào)節(jié)、相互抑制,Th1/Th2 分化失衡引起細(xì)胞因子分泌異常[37]。李暢等[38]研究結(jié)果顯示,金銀花通過降低兔血清TNF-α 水平抑制機(jī)體TNF-α 表達(dá),進(jìn)而抑制痤瘡炎癥;金銀花降低兔耳HE 組織染色毛囊周圍炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)程度,降低兔血清IL-1β、TNF-α 水平。推測(cè)金銀花的抗炎、抗角化作用明確,金銀花調(diào)節(jié)NF-κB信號(hào)通路影響IL-1β、TNF-α細(xì)胞因子水平進(jìn)而減輕炎癥反應(yīng),以達(dá)治療痤瘡的目的。嚴(yán)純等[39]選用HaCaT 細(xì)胞炎癥模型,以花椒提取物花椒精油預(yù)先作用于HaCaT 細(xì)胞,再用P.acnes 干預(yù)細(xì)胞,結(jié)果顯示,花椒精油可抑制P.acnes 所致HaCaT 細(xì)胞炎癥,降低IL-8、TNF-α、IL-1β、IL-6 等促炎性因子蛋白水平,抑制促炎性因子mRNA 表達(dá)。推測(cè)花椒精油可能通過下調(diào)TLR2 表達(dá)抑制NF-κB 表達(dá),降低促炎性因子蛋白水平和mRNA 表達(dá),進(jìn)而抑制P.acnes 所致炎癥。劉永軍等[40]研究中藥消痤顆粒對(duì)重度痤瘡患者免疫應(yīng)答的作用,結(jié)果顯示,消痤顆??缮唣畀徎颊哐錓L-2 與IFN-γ水平,降低IL-4 水平,同時(shí)還可調(diào)整機(jī)體免疫功能,使其趨向于平衡。推測(cè)當(dāng)患者機(jī)體針對(duì)P.acnes 及其代謝產(chǎn)物等的免疫應(yīng)答過度,產(chǎn)生大量超敏型免疫球蛋白抗體IgG,通過浸透皮損激活因子而產(chǎn)生炎性趨化分子,造成炎癥因子過度聚集,通過消痤顆粒發(fā)揮抗炎、抗病原微生物與調(diào)整免疫功能等作用,使過度聚集的炎性細(xì)胞因子重新排列調(diào)整,以維持相對(duì)平衡狀態(tài),從而達(dá)到治療痤瘡的目的。
基于中藥及提取物尋找新靶點(diǎn)治療痤瘡的藥物研究和開發(fā)潛力巨大。上述研究表明,GATA6蛋白、MAPK/NF-κB、PI3K/Akt、TGF-β/Smad 信號(hào)通路及炎癥因子等可能為中藥及提取物治療痤瘡的作用靶點(diǎn)。
目前臨床及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)均表明中藥及提取物治療痤瘡具有良好效果,但其確切作用機(jī)制尚不明確,本文對(duì)既往中藥及提取物治療痤瘡的分子機(jī)制進(jìn)行綜述,探討中藥及提取物可能的作用靶點(diǎn),一方面為中藥及提取物治療痤瘡提供理論依據(jù);另外對(duì)進(jìn)一步闡明痤瘡的發(fā)病機(jī)制和尋找有效治療新靶點(diǎn)有重要意義。