皮肤屏障功能障碍和皮肤过敏（下）

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皮肤屏障功能障碍和皮肤过敏（上）

角化细胞之间的粘附依赖于细胞桥粒，又称为角膜微粒体（图3 ）。桥粒由三种蛋白质组成：桥粒钙粘蛋白，犰狳蛋白和血小板溶素。在角膜微粒体中，桥粒芯糖蛋白1和桥粒胶蛋白1（钙粘蛋白族）与盘状球蛋白和犰狳蛋白发生相互作用，并附着于外披蛋白和旁血小板溶蛋白。

如上所述，外披蛋白和旁血小板溶蛋白异源二聚体是交联的外皮支架，并在其 C-末端结合角蛋白丝。角质素是另一种重要的角膜病变粘附调节剂。它被存储在板层小体并分泌到SC的细胞内空间，并与钙粘蛋白相互作用，以支持它们的附着力。

异常的角膜微粒容易引起角质细胞的过度脱屑，这可能引起皮肤屏障缺陷和紧随其后的皮肤炎症。最近的一项研究表明，桥粒芯糖蛋白1的同型突变会导致严重的皮炎（红皮病），伴有掌跖角化病、皮肤缺乏症和血清IgE升高的表现（EPKHE，也称为严重皮炎，多重过敏和代谢萎缩[SAM]综合征）。

重要的是，EPKHE患者还常具有多种食物过敏综合症，与之相对的，角膜微粒的纯合突变会导致皮肤脱皮综合征1的发生，其特征是有皮炎，严重瘙痒，食物过敏，血管性水肿反复发作，皮肤脱皮和荨麻疹，哮喘和血清IgE升高。

在SC的表层，角质细胞不断脱落。这种现象称为脱屑，是维持SC稳态的重要过程。角化细胞脱屑主要受激肽释放酶（KLK）相关蛋白肽酶的水解级联调节，例如KLK5，KLK7和KLK14。这些蛋白酶的活性和pH有关，当SC中的pH被升高时其活性也增强。它们的活性也受到编码淋巴上皮的丝氨酸蛋白酶抑制剂SPINK5和SPINK5抑制剂的混合物的严格控制。KLKs和LEKTI存储在层状体中，并分泌到SG-SC界面的细胞间隙中。

在AD患者中，皮肤表面pH增加的部分原因，是由FLG产生的UCA减少。因此，皮肤中的KLK活性通常会增强。这种情况被认为是通过多种机制对SC屏障产生了不利影响（图4 ）。首先，KLK可以切割角膜基质钙粘蛋白并促进角质细胞脱屑。其次，KLK激活角质形成细胞上的G蛋白偶联受体：蛋白酶激活受体（PAR）-2。激活后，PAR-2下调脂质加工酶分泌导致层状体的抑制。

最后，激活的KLK增加白细胞介素IL-1α和IL-1β的产生，IL-1α和IL-1β的前体大量储存在角质细胞的胞质溶胶中。实际上，AD患者的SC中IL-1细胞因子增加和增强都与FLG的缺乏有关。

图4。激肽释放酶在SC中起作用。KLK通路；1）角膜基质钙粘蛋白并促进脱屑 ；2）PAR2激活，调节脂质合成和免疫反应；3）IL-1前体。IL-1前体存储在角质细胞的胞质溶胶态中，并在细胞损伤时转移到细胞间隙。

两个遗传多态性：KLK7增益功能突变 和SPINK5丧失功能突变，会导致KLKs活性的增加，这跟AD 的发病机制相关。KLK7的4bp插入多态性首次报道在英国，但在法国AD一系列研究中未发现它们与AD的相关性。众所周知SPINK5 是控制Netherton综合征的基因，其中患者表现出广泛的过敏表现，如AD样皮炎，食物过敏，哮喘，花粉症和血清IgE水平显着升高。SPINK5与AD显著性练习在英国和亚洲人群中被报道，但在法国人没有找到。

除了SC之外，紧密连接（TJ）是维持皮肤屏障完整性的一个至关重要的结构。在皮肤中，TJs使相邻角质形成细胞呈密封状态（图 1A），并且充当水和溶质的屏障。TJs由跨膜蛋白组成，例如密封蛋白和闭合蛋白类家族，以及几种胞质支架蛋白，包括小带闭合蛋白（ZOs）。最早验证TJs在皮肤稳态中有着必不可少的作用是通过缺少密封蛋白1的小鼠来证实的，该小鼠在出生后24小时内死亡并伴有严重脱水情况。

重要的是，这些小鼠在SC的形成中没有异常。最近有一项对AD模型小鼠的研究表明，TJ蛋白的表达受到皮肤炎症的抑制，但不受FLG缺乏的影响。

在人类AD患者的非损伤皮肤中，密封蛋白1表达减少，并且已经报道了密封蛋白1多态性与AD易感性有关。这就表明，在对AD患者的观察中，TJ损伤会导致屏障功能障碍。由于大多数皮肤都被SC覆盖，因此TJ似乎是抵御外部病原体的第二道防线；无论如何，由于角质细胞在皮肤附属物中不存在，因此TJ必定作为附属器主要屏障结构，例如毛囊和汗腺。

实际上，众所周知，毛囊是外界物质进入皮肤的重要分流途径，比如药物和化学品。根据这一概念，广泛存在的单纯疱疹病毒或传染性软疣病毒会通过毛囊进入体内发生感染，有时会发生AD的并发症。这些事实表明，皮肤附件是皮肤的“安全漏洞”，特别是缺乏TJ的AD患者。

越来越多的证据表明，免疫细胞通过细胞因子从而影响皮肤的完整性。虽然AD皮损的免疫细胞之间复杂的相互作用， 但是AD免疫病理的特征主要在于Th2-错误应答。之前的研究已经表明，IL-4和IL-13 中，两个主要的Th2细胞因子，会下调生产：1）FLG和角蛋白，2）CE组件（兜甲蛋白和披蛋白），3）细胞粘附分子（桥粒蛋白 ，ZO-1）和4）神经酰胺脂质。IL-31，另一种Th2细胞因子通过产生Th2细胞，也下调FLG表达。

此外，最近的研究已经表明，IL-33，即大量存储在角质形成细胞中的警报素，可以有效下调FLG的表达。对皮肤的完整性，这些免疫调制的原始目的是促进脱屑和更换损坏的角质细胞；然而，要实现这一点，皮肤屏障的失调是必不可少的。

然而，一系列这些调节可能引起问题，特别是在AD患者中。先天性屏障缺陷和免疫原性屏障缺陷之间的恶化循环，会导致 AD中慢性持续性皮肤炎症的发生。

现在很明显，表皮抗原是过敏性疾病的强敏化剂。小鼠研究表明，表皮致敏可诱导食物过敏和哮喘，并在破坏的皮肤屏障下增强。人类AD和一些基因皮肤病中经常观察到过敏性疾病（特应性进程）的顺序获得，例如Netherton综合征（ SPINK5中的突变），皮肤脱落综合征1（Corneodesmosin）和SAM综合征（ Desmoglein1）（表1，粗体），这表明皮肤屏障缺乏有助于特应性进程的发展。嗜酸性粒细胞性食管炎是另一种与食物过敏相关的慢性免疫疾病，最近表明与一种在食道中特异性表达的蛋白酶Calpain 14（CAPN14）有关。

一种体外实验表明，CAPN14的过度活化会导致桥粒蛋白的损失。这些研究表明，粘膜上皮中的屏障缺陷也会诱导过敏性疾病。最近的临床试验表明，表皮抗原的暴露可诱导致敏，而口服抗原可减少免疫耐受。

在SC存在屏障缺陷的情况下，外来抗原很容易渗透到表皮中并激活先天免疫受体和模式识别受体。这会产生Th2促进细胞因子，例如IL-33，IL-25和胸腺基质淋巴蛋白（TSLP），这些由皮肤驻留细胞产生。动物研究已经证明了TSLP 在表皮诱导AD样皮肤损伤的食物过敏中起到重要作用。表皮中TSLP的增加引起嗜碱性粒细胞积聚到皮肤中，进而促进Th2-细胞因子反应。

此外，表皮朗格汉斯细胞上的TSLP信号传导对食物过敏原的表皮敏感患者的IgE生成起着重要作用。对于FLG的表达，TSLP的抑制效果也通过对免疫低下小鼠嫁接的人类皮肤研究证实。

值得注意的是，携带FLG突变基因的寻常型鱼鳞病患者的细胞因子谱具有IL-17显性表达和Th2相关细胞因子的低表达水平。这种免疫轮廓相似于牛皮癣患者，而不是AD。这些发现表明单独的屏障功能障碍可能不会诱导Th2免疫谱。

皮肤屏障缺乏和过度免疫反应如同是皮肤过敏性疾病中同一枚硬币的两面，每一种都与另一种高度相关。因此，开发针对皮肤屏障功能以及治疗免疫抑制的药物，才会被认为是皮肤过敏的重要且有效的方式。最近，两组研究了在新生儿期间用保湿剂保护皮肤屏障是否阻止了AD的发展。他们报告说，在生命早期阶段进行保湿治疗可使AD患病率降低32-50％。这些结果表明，通过增强皮肤屏障功能来避免新生儿期的经皮致敏是预防AD的有希望的策略。

FLG的作用已经证明替代疗法。该方法的应用包括：1）通读药物（read-through drugs），2）增强FLG产生的药物，3）FLG单体本身，和4）FLG代谢物。通读药物能够跳过错误的突变FLG基因，它可以同时适用于杂合和纯合FLG基因突变携带者。候选成分是抗菌肽，例如庆大霉素和PTC124（Ataluren）。这些药物目前正在其他遗传疾病的临床试验中尝试。

相比，增强FLG产生的药物仅被认为适用于具有杂合FLG突变的患者。成分包括过氧化物酶体增殖物激活受体（PPARs）的激动剂，富含丝氨酸的饮食，芹菜素，JTC801， JTE-052和尿素。所有这些药物已被证明诱导角质细胞分化和增加FLG水平。然而，进一步的研究是必要的，因为它们的功效仅在体外或动物模型中进行了评估。

深入的研究才有希望确定的候选药物，以增强皮肤的屏障功能的研究正在进行，预计在不久的将会有更好的管理皮肤过敏性疾病的解决办法，包括AD。

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翻译&整理 | 言雨潇

编辑 | 小朱同学

图源 | 网络

皮肤屏障功能障碍和皮肤过敏（上）

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