银屑病发病机制的神经免疫研究进展
作者：何焱玲 丁桂凤 李欧 范少光
单位：何焱玲(北京大学人民医院皮肤科，北京 100044)；丁桂凤(基础医学院免疫学系)；李欧 范少光(生理学系)
关键词：银屑病；病因学；神经免疫调节；T淋巴细胞；药物作用；神经肽类；药理学
北京医科大学学报000423 [摘 要] 银屑病发病机制的神经免疫调节是在一定的遗传背景基础上，神经系统通过分布于皮肤的神经末梢释放神经肽作用于皮肤的免疫细胞(包括Langerhans细胞、T淋巴细胞、单核巨噬细胞和内皮细胞等)，影响这些细胞的生物学功能。其中T淋巴细胞是银屑病发病过程中的主要效应细胞，由于T淋巴细胞调节的紊乱，导致T细胞表型和功能的变化，释放相关的细胞因子，可能诱导了银屑病表皮角朊干细胞增殖状态的病理性改变，使角朊细胞过度增殖、表皮可凋亡的角朊细胞异常分化，从而诱发银屑病发病机制的神经免疫调节紊乱的病变过程。目前研究表明，在与皮肤有关的神经递质中，降钙素基因相关肽(calcitonin gene-related peptide, CGRP)是与皮肤免疫细胞联系较密切的神经肽，能刺激人皮肤微血管内皮细胞分泌趋化因子，影响免疫细胞的迁移。同时，在银屑病斑块型皮损内，CGRP的分泌释放增加，并与皮损表皮的Langerhans细胞密切接触，对银屑病斑块型皮损持续存在和发展的病变过程可能具有一定的意义。
, 百拇医药
[中图分类号] R758.63 [文献标识码] A [文章编号] 1000-1530(2000)04-0362-04
The advance of neuroimmunological research in pathogenesis of psoriasis
HE Yan-Ling
(Department of Dermatology, People's Hospital, Peking University, Beijing 100044, China)
DING Gui-Feng
(Department of Immunology)
LI Ou
, 百拇医药
(Department of Physiology，the School of Basic Medical Sciences, Peking University)
FAN Shao-guang
(Department of Physiology，the School of Basic Medical Sciences, Peking University)
ABSTRACT The neuroimmunolmodulation of psoriatic pathogenesis is based on the some genetic background. The subcutaneous nerve fiber erels release neuropeptides which have modulating effects on the Langerhans cell , T lymphocyte , monocyte/macrophage and endotheliocyte. T lymphocyte is main effective cell in psoriatic pathogenesis . T lymphocytes release cytokines to induce the pathogenetic change of psoriatic epidermal stem cell hyperplasia, as well as to increase keratinocyte proliferation and lead abnormal differentiation of these apoptotic cells that end their life cycles as corneocytes, resulting in abnormal neuroimmunologic regulation of psoriatic pathogenesis. Recently some research work show that cacitonin gene-related peptide (CGRP) closely contact with the cutaneou immune cells. CGRP stimulate the human dermal microvascular endothelial cell (HDMEC) to release chemokine. There are increased quantity of CGRP in psoriatic plaque lesions, and CGRP contact with Langerhans cell in the epidermal of psoriatic lesions. The results indicate CGRP may play a certain of role in the pathogenosis of psoriatic plaque lesion existance and development.
, http://www.100md.com
KEY WORDS Psoriasis/etiol； Neuroimmunomodulation; T-lymphocytes/drug eff; Neuropeptides/pharmacol
(J Beijing Med Univ, 2000,32:362-365)
银屑病是多种因素造成的表皮角朊细胞过度增生，细胞分化异常，出现角化过度及角化不全，表皮角层下有大量多形核白细胞聚集，真皮乳头及浅层单个核白细胞浸润，表现为分界清楚的红斑和鳞屑性皮肤病。目前在银屑病发病机制的认识中，T淋巴细胞调节紊乱占主导地位，因为淋巴细胞及其分泌的细胞因子可以改变表皮基底干细胞的生长状态，导致角朊细胞过度增殖，最终使表皮可凋亡的角朊细胞异常分化。所以Bos等[1]提出,T细胞可能通过某些可能性的调节因子，直接激活静息的角朊干细胞,诱导表皮角朊细胞过度增殖。因此，在一定的遗传背景基础上，免疫系统的调节异常是银屑病发生的重要因素。同时，银屑病顽固性斑块型皮损的对称持续存在，紧张焦虑可诱发和加重银屑病，也使人们想到神经系统的影响，外周神经递质的释放和神经肽在其中介导的重要作用，这就涉及到神经免疫的问题。
, http://www.100md.com
1 银屑病与免疫细胞
对银屑病发病机制的认识，从19世纪认为角朊细胞生长异常是病理变化的主要来源到20世纪70年代，Beutner[2]通过免疫荧光发现银屑病皮损角质层有自身抗体和补体(免疫复合物)的沉积，确定角质层间沉积的补体C5a趋化中性粒细胞在角质层下聚集，从而提出银屑病是自然产生的抗角质层抗体与抗原结合而形成的自身免疫紊乱，即“隐蔽的角质层抗原”假说，经历了一般炎症的起源到自身免疫紊乱的观念转变。尤其是80年代以后，细胞免疫学的发展使一些研究者认识到在银屑病发病中T淋巴细胞表型和功能的重要性。事实上， T淋巴细胞是银屑病发病过程中的主要效应细胞，目前已经成为人们的共识。这一观点经临床上用特异性免疫抑制剂，如CD3和CD4单克隆抗体，环胞菌素A、FK506、IL-2依赖性淋巴细胞选择性毒素(DAB389IL-2)等治疗银屑病[3]，均可通过抑制T淋巴细胞的活化，产生良好疗效而得到证实。
银屑病早期病变之一是皮损内T淋巴细胞和巨噬细胞的出现。用单克隆抗体鉴定银屑病皮损真皮乳头浸润的细胞发现，主要是由T淋巴细胞组成，包括在过度增殖的表皮也有T淋巴细胞。这些浸润的T细胞的免疫表型主要是活化的记忆T细胞：CD2+、CD3+、CD5+、CD28、CD45RO+，以及大量表达的活化标记:HLA-DR，CD25(IL-2R)和CD27。这些细胞分为CD4和CD8两个亚群，CD4+细胞主要出现在早期皮损，后期皮损则是CD8+细胞占优势。而且表皮中亦主要为CD8+的T细胞[4，5]。用非抗原依赖性克隆技术研究表明，银屑病皮损浸润的T细胞主要为Th1淋巴细胞亚群，其表达高水平的Th1型细胞因子IL-2、IFN-γ和TNF-β,尤其是IFN-γ的水平，显著地高于正常，在银屑病的病变中无疑具有重要的作用[6]。
, http://www.100md.com
用另一种TCR检测的方法确定银屑病皮损浸润的T细胞亚型发现，T细胞表面主要表达TCRα和β，少数的T细胞表达TCRγ和δ亚型，而且体外进一步的分析表明，银屑病皮损表皮内的T细胞首先是TCR Vβ3和Vβ13.1基因的表达，而真皮内的T细胞则是TCR Vβ2和Vβ6基因的表达[7，8]。对此表达TCR Vβ基因不同的解释有两种，一种可能是银屑病皮损T细胞表达的克隆化，由于识别特异性的银屑病相关抗原，引起皮损内某一类T细胞亚群的扩增；另一种可能是由于TCR与超抗原的首先结合，限制性启动了T细胞表面的TCR中相应的Vβ亚型基因表达，使T细胞扩增。最近有研究证明，银屑病皮损内T细胞TCR Vβ的选择性放大仅发生在病变的早期，而并非覆盖整个病理过程[9，10]。在急性点滴型银屑病皮损中，浸润的T细胞主要是TCR Vβ2+选择性地扩增，而且几乎所有患者皮损的边缘均是TCR Vβ2+的T细胞扩增。但对慢性斑块型银屑病皮损T细胞TCR的情况并非完全如此，这就不能不考虑到其他途径诱导T细胞活化的可能。
, 百拇医药
2 银屑病与神经肽
神经系统与皮肤免疫系统多种靶细胞之间有密切的联系，伸入皮肤的感觉神经末梢释放的神经肽与表皮和真皮多种细胞接触，可直接修饰角朊细胞、Langerhans细胞、巨噬细胞、真皮微血管内皮细胞和浸润的免疫细胞，影响这些细胞的增殖和活化，以及细胞因子的产生和抗原呈递[11]。在皮肤的这些细胞膜表面，相应神经肽受体的调节与表达，以及特异性神经肽的存在，决定了神经肽对靶细胞最后的生物学效应。在无数的神经介质中，与皮肤有关的神经肽类有20余种，其中主要的是降钙素基因相关肽(calcitonin gene-related peptide ,CGRP)、P物质(substance P,SP)、神经肽Y(neuropeptide Y)、血管活性肠肽(vasoactive intestinal peptide， VIP)、神经激肽、生长抑素等，这些神经肽既能直接诱导皮肤的水肿、红斑等炎症反应，又能诱导肥大细胞脱颗粒，释放促炎症物质，调节皮肤血管扩张，尤其是这些神经肽对皮肤免疫细胞的影响，如Langerhans细胞、巨噬细胞、淋巴细胞、单核细胞等，可调节皮肤的免疫应答反应。目前已经认识到，神经肽可通过免疫细胞膜表达的相应受体作用于皮肤的免疫系统，Langerhans细胞和淋巴细胞膜上有神经肽Y、CGRP和SP受体的表达，SP以10-4或10-5 mol*L-1的浓度便可在混合淋巴细胞反应中抑制淋巴细胞的活化[12]。Abello等[13]也曾研究证明在巨噬细胞株P388的细胞膜表面有125I-rCGRP的高亲和性结合位点，而且有时间依赖性和可逆性。对皮肤感觉神经的刺激，一方面可引起与情感应激反应相同的大脑区域的中枢神经系统激活，另一方面也引起外周侧突轴索感觉神经元释放神经肽CGRP、SP、VIP等，作用于皮肤的免疫细胞。
, 百拇医药
银屑病是与神经免疫调节异常有关的疾病，临床上强烈的精神刺激和应激反应可诱发和加重银屑病，银屑病慢性斑块型皮损的持续对称存在都说明银屑病的发病机制与神经免疫调节的相关性。早在90年代初Farber就提出了神经肽在银屑病发病机制中的作用，认为银屑病患者皮肤中的感觉神经释放神经肽可引起局部炎症反应，并触发有银屑病遗传背景的人发病，同时神经肽作为免疫调节因子可直接影响银屑病的病变过程。此后的一些观察和研究支持了这个假说。Harvima等[14]根据病史和临床检查将银屑病人分为高度和低度精神紧张两组，前者皮损真皮乳头有VIP和CGRP阳性的神经纤维增加而后者则无，提示精神紧张可通过增加神经肽的含量诱导银屑病的发生。近年来Farber指导的研究先后证明，银屑病皮损内神经肽CGRP和VIP的表达量显著增加，SP阳性神经纤维数量也增加[15]，而且银屑病角朊细胞表达高水平的神经生长因子(nerve growth factor，NGF)，既可促进患者皮肤末梢神经的生长，引起神经肽CGRP和SP的分泌，又能刺激角朊细胞分裂，活化T淋巴细胞，诱导炎性细胞浸润，形成银屑病的组织病理学特征性变化[16]。
, http://www.100md.com
由于CGRP既是一种有效的血管活性剂，有较强的舒张微血管作用，又能刺激人皮肤微血管内皮细胞(human dermal microvascular endothelial cell, HDMEC)活化，使HDMEC分泌趋化因子IL-8，诱导内皮细胞与单个核细胞及中性粒细胞的粘附作用[17]。因此，CGRP在一系列炎症反应过程中发挥了较大的作用。我们在上述研究工作的基础上，应用特异性放射免疫反相法证明，寻常型银屑病斑块型皮损内神经肽CGRP的含量显著高于正常人，经过免疫组化染色观察发现CGRP分布于皮损真皮毛细血管壁周，并伸入到表皮内，其作用的靶细胞是真皮毛细血管内皮细胞和表皮树突状细胞，经双相免疫荧光染色和激光共聚焦扫描证实，银屑病皮损内CGRP阳性的表皮树突状细胞是CD1+的Langerhans细胞。表明银屑病斑块型皮损内神经肽CGRP与表皮Langerhans细胞密切接触，这种接触与受体的介导有关[18]。Langerhans细胞是表皮重要的免疫细胞，属于抗原呈递细胞(antigen-presenting cell, APC), 携带MHC分子，表达共刺激分子B7-2，分泌细胞因子IL-12和趋化因子，其对活化T淋巴细胞和诱导免疫反应具有重要的作用。由于神经肽作为神经递质可由神经细胞释放，又可作为激素由免疫细胞合成和分泌[19]，为明确银屑病皮损表皮Langerhans细胞表面CGRP的来源，我们又用CGRPcDNA质粒合成RNA探针进行原位杂交，发现在表皮Langerhans细胞有CGRPmRNA的表达。这些研究结果说明，在银屑病的病变过程中，皮肤神经系统的神经肽与免疫系统的免疫细胞之间相互作用，对银屑病斑块型皮损的持续存在和发展可能具有一定的意义。
, http://www.100md.com
3 银屑病T细胞与角朊细胞的相互作用
在银屑病的发病机制中有多种细胞参与了病变的过程，包括角朊细胞、T细胞、抗原呈递细胞、单核细胞和巨噬细胞、内皮细胞、神经细胞，这些细胞在信号传导和介质释放水平的异常以及在银屑病发病机制中的作用可能是非常复杂的，但是其中T细胞与角朊细胞的相互作用被认为是最重要的。
角朊细胞是组成表皮的主要细胞，这群细胞从表皮基底层生长出来，经过细胞凋亡完成最终分化的过程。在正常情况下，表皮基底的角朊干细胞仅只有少部分活化后进入细胞周期，但如果在某些因素的刺激下，表皮可通过增加循环干细胞数量来加强角朊细胞向外生长的能力，这就是干细胞假说的核心。而Bata-Csorgo等[20]以不同的细胞分化标记物 (β整合素，K1/K10角蛋白)和细胞周期标记物 (增殖细胞核抗原，proliferating cell nuclear antigen, PCNA), 用流式细胞计数分析发现，表皮细胞有两种增生亚型，一种所含干细胞群不表达K1/K10角蛋白，只有简单的细胞结构处于未分化状态；另一种亚型则为β整合素和K1/K10角蛋白阳性细胞群，细胞结构复杂处于终分化状态。Bata-Csorgo等[20]进一步分析银屑病皮损表皮角朊细胞群的表型发现，银屑病表皮细胞的过度增殖是由于角朊干细胞来源的进入细胞周期的细胞数量增加的结果，因此提出了暂时性增殖细胞学说。
, 百拇医药
由于角朊细胞的增殖是受多种生长因子和细胞因子介导调控的，银屑病T细胞可能通过分泌相关的细胞因子诱导角朊细胞的过度增生。Strange等[21]研究首先证明T细胞是角朊细胞生长因子的首要来源，他们发现损伤皮肤受刺激的T细胞克隆培养上清液在体外可刺激角朊细胞的生长。此后Bata-Csorgo等[22]证明，银屑病非皮损区K/K10-和PCNA-的角朊干细胞与皮损区的克隆CD4+ T细胞混合培养，银屑病的干细胞被诱导进入活化的细胞周期(PCNA+)，上清中有高水平的GM-CSF和IFN-γ，用抗IFN-γ的方法可以中和这种效应。因此，IFN-γ是使银屑病表皮角朊干细胞进入活化细胞周期的关键性细胞因子。这些研究表明，银屑病真皮乳头及浅层淋巴细胞的浸润和活化，释放细胞因子与表皮基底角朊干细胞的相互作用，是银屑病基本病变的关键所在，其中银屑病早期对T细胞在局部皮损区移动的趋化，诱导了本病基本病变的开始。
, http://www.100md.com 4 银屑病APC细胞的作用
银屑病APC细胞的作用如何，目前尚不完全清楚。由于在银屑病病变初始阶段T细胞在局部移动的趋化和激活是发病的关键，因此，APC细胞分泌趋化因子以及MHC分子与T细胞TCR的相互作用无疑是至关重要的。有可能T细胞活化和角朊细胞生长刺激因子片段的释放是依赖APC的，但对此至今尚无直接的实验依据证实。Morhenn[23]提出，银屑病Langerhans细胞可能通过NO触发病变过程，但也有人对此持反对意见。最近有研究迹象表明，IL-12在银屑病发病过程中可能具有重要的作用，首先是Nikhil等[24]研究证明银屑病皮肤IL-12的表达明显高于正常，经免疫组化染色发现其IL-12分布于银屑病皮肤真皮的单核细胞表面。由于IL-12是来源于APC细胞(包括巨噬细胞和B细胞)的细胞因子激动剂，既能诱导Th1型的细胞免疫反应，产生细胞因子IL-2，IFN-γ和TNF-β等，又能活化初始型的T淋巴细胞，因此决定了APC细胞在银屑病基本病变中的重要性。Langerhans细胞作为皮肤的APC细胞，能分泌细胞因子IL-12，也能分泌趋化因子MIP-1γ[25]，可能参与了银屑病发病过程中对T细胞的趋化和激活的作用。
, 百拇医药
总之，银屑病的发病机制是多种因素参与的复杂过程，MHC限制的T细胞与角朊细胞的相互作用，APC通过抗原或超抗原刺激T细胞活化，诱导角朊细胞增生，可能是这个过程的主要线索；神经系统与皮肤免疫细胞如Langerhans细胞，巨噬细胞，淋巴细胞和内皮细胞之间的密切的联系，可能介导了银屑病的发病机制的神经免疫调节途径。
参考文献
1，Bos JD, De Rie MA . The pathogenosis of Psoriasis: immnological facts and speculations[J]. Immunology Today, 1999, 20(1):40-46
2，Beutner EH, Jarzabek-Chorzelska M, Jablonska S, et al. Autoimmunity in psoriasis: a complement immunofluorescence study. Arch Dermatol Res, 1978,261(2):123-134
, 百拇医药
3，Bagel J, Garland WT, Breneman D, et al. Administration of DAB389IL-2 to patients with reculeitrant psoriasis: a double blind, phase Ⅱ multicenter trial[J] . J Am Acad Dermatol , 1998, 38(6):938-944
4，De Boer DJ, Van der Loos CM, Hamerlinck F, et al. Reappraisal of in situ immunophenotypic analysis of psoriasis skin: interaction of activated HLA-DR+ immunocompetent cells and endothelial cells is a major feature of psoriatic lesions[J]. Arch Dermatol Res , 1994, 286(2): 87-96
, 百拇医药
5，De Rie MA, Cairo I, Van Lier RA, et al. Expression of the T-cell activation antigens CD27 and CD28 in normal and psoriatic skin[J]. Clin Exp Dermatol , 1996 , 21(2):104-111
6，Szabo SK , Hammerberg C , Yoshida Y , et al. Identification of Interferon-γ Producing T cells in Psoriatic Lesions: Localization to Both CD4+ and CD8+ Subsets[J]. J Invest Dermatol, 1998, 111(6):1072-1078
7，Menssen A, Trommler P, Vollmer S, et al. Evidence for an antigen-specific cellura immune response in skin lesions of patients with psoriasis vulgaris[J]. J Immunol , 1995, 155(8):4078-4083
, 百拇医药
8，Ahangari G, Halapi E, Tehrani MJ, et al. RT-PCR topography of chronic psoriasis skin based on analysis of T-cell receptor B variable region gene usage[J]. Scand J Immunol , 1997, 45(5): 534-540
9，Vekoony MA, Holder JE, Lee AJ, et al. Selective amplification of T-cell recepto variable region species is demonstrable but not essential in early lesions of psoriasis vulgaris: analysis by anchored polymerase chain reaction and hypervariable region size spectratyping[J]. J Invest Dermatol , 1997, 109(1):5-13
, http://www.100md.com
10，Moss P, Charmley P, Mulvihill E, et al. The repertoire of T cell antigen receptor beta-chain variable regions associated with psoriasis vulgaris[J]. J Invest Dermatol , 1997, 109(1):14-19
11，Scholzeu T, Armstrong CA, Bunnett NW, et al. Neuropeptides in the skin: interaction between the neuroendocrine and the skin immune systems [J]. Exp Dermatol , 1998, 7(2-3):81-96
12，Misery L. Skin immunity and the nervous system [J]. Br J Dermatol , 1997, 137(6):843-850
, 百拇医药
13，Abello J, Kaiserlian D, Cuber JC, et al. Characterization of calcitonin gene-related peptide receptors and adenylate cyclas response in the murine macrophage cell line P388 D1[J]. Neuropeptides , 1991, 19(1):43-49
14，Harvima IT, Viinamaki H, Naukkarinen A, et al. Association of cutaneous Mast cells and sensory nerves with psychic stress in psoriasis[J]. Arch Dermatol Res , 1993, 285(6):341-346
15，Chan J, Smoller BR, Raychauduti SP, et al. Intraepidermal nerve fiber expression of calcitrain gene-related peptide, Vasoactive intestinal peptide and substance P in psoriasis[J]. Arch Dermatol Res , 1997, 289(11):611-616
, 百拇医药
16，Raychaudhuri SP, Jiang WY, Farber EM . Psoriatic keratinocytes express high levels of nerve growth factor[J]. Acta Derma Venereol, 1998, 78(2):84-86
17，Ansel JC, Armstrong CA, Song IS, et al. Interaction of the skin and nervous system[J]. J Invest Dermatol, 1997,2(1):23-26
18，Misery L. Langerhans cells in the neuro-immuno-cuteneous system[J]. J Neuroimmunol , 1998, 89(1-2):83-87
19，Lyons PD, Blalock JE. Pro-opoimelanocortin gene expression and protein processing in rat mononuclear leukocytes[J]. J Neuroimmunol, 1997, 78(1-2):47-56
, 百拇医药
20，Bata-Csorgo Z, Hammerberg C, Voorhees JJ, et al. Flow cytometric identification of proliferative subpopulations within normal human epidermis and the localization of the primary hyperproliferative population in psoriasis . J Exp Med[J], 1993, 178(4): 1271-1281
21，Strange P, Cooper KD, Hansen ER, et al. T-lymphocyte clone initiated from lesional psoriatic skin release growth factors that induce keratinocyte proliferation[J]. J Invest Dermatol , 1993, 101(5): 695-700
, http://www.100md.com
22，Bata-Csorgo Z, Hammerberg C, Voorhees JJ, et al. Kinetics and regulation of human keratinocyte stem cell growth in short-term primary ex vivo culture Cooperative growth factors from psoriatic lesional T lymphocytes stimulate proliferation among psoriatic uninvolved but not normal stem keratinocytes[J]. J Clin Invest , 1995 , 95(1):317-327
23，Morhenn VB. Langerhans cells may trigger the psoriatic disease process via production of nitric oxide. Immunol Today, 1997,18(9):433-436
, http://www.100md.com
24，Nikhil Y, Kalren S, Hunger R, et al. Expression of interleukin-12 is increased in psoriatic skin[J]. J Invest Dermatol ,1998,111(6):1053-7
25，Molamadzadeh M, Poltorak AN, Bergstresser PR, et al. Dendritic Cells Produce Macrophage Inflammatory Protein-1γ,a new member of the CC chemokine family[J]. J Immunol , 1996, 156: 3102-3106
(2000-04-03收稿), 百拇医药
单位：何焱玲(北京大学人民医院皮肤科，北京 100044)；丁桂凤(基础医学院免疫学系)；李欧 范少光(生理学系)
关键词：银屑病；病因学；神经免疫调节；T淋巴细胞；药物作用；神经肽类；药理学
北京医科大学学报000423 [摘 要] 银屑病发病机制的神经免疫调节是在一定的遗传背景基础上，神经系统通过分布于皮肤的神经末梢释放神经肽作用于皮肤的免疫细胞(包括Langerhans细胞、T淋巴细胞、单核巨噬细胞和内皮细胞等)，影响这些细胞的生物学功能。其中T淋巴细胞是银屑病发病过程中的主要效应细胞，由于T淋巴细胞调节的紊乱，导致T细胞表型和功能的变化，释放相关的细胞因子，可能诱导了银屑病表皮角朊干细胞增殖状态的病理性改变，使角朊细胞过度增殖、表皮可凋亡的角朊细胞异常分化，从而诱发银屑病发病机制的神经免疫调节紊乱的病变过程。目前研究表明，在与皮肤有关的神经递质中，降钙素基因相关肽(calcitonin gene-related peptide, CGRP)是与皮肤免疫细胞联系较密切的神经肽，能刺激人皮肤微血管内皮细胞分泌趋化因子，影响免疫细胞的迁移。同时，在银屑病斑块型皮损内，CGRP的分泌释放增加，并与皮损表皮的Langerhans细胞密切接触，对银屑病斑块型皮损持续存在和发展的病变过程可能具有一定的意义。
, 百拇医药
[中图分类号] R758.63 [文献标识码] A [文章编号] 1000-1530(2000)04-0362-04
The advance of neuroimmunological research in pathogenesis of psoriasis
HE Yan-Ling
(Department of Dermatology, People's Hospital, Peking University, Beijing 100044, China)
DING Gui-Feng
(Department of Immunology)
LI Ou
, 百拇医药
(Department of Physiology，the School of Basic Medical Sciences, Peking University)
FAN Shao-guang
(Department of Physiology，the School of Basic Medical Sciences, Peking University)
ABSTRACT The neuroimmunolmodulation of psoriatic pathogenesis is based on the some genetic background. The subcutaneous nerve fiber erels release neuropeptides which have modulating effects on the Langerhans cell , T lymphocyte , monocyte/macrophage and endotheliocyte. T lymphocyte is main effective cell in psoriatic pathogenesis . T lymphocytes release cytokines to induce the pathogenetic change of psoriatic epidermal stem cell hyperplasia, as well as to increase keratinocyte proliferation and lead abnormal differentiation of these apoptotic cells that end their life cycles as corneocytes, resulting in abnormal neuroimmunologic regulation of psoriatic pathogenesis. Recently some research work show that cacitonin gene-related peptide (CGRP) closely contact with the cutaneou immune cells. CGRP stimulate the human dermal microvascular endothelial cell (HDMEC) to release chemokine. There are increased quantity of CGRP in psoriatic plaque lesions, and CGRP contact with Langerhans cell in the epidermal of psoriatic lesions. The results indicate CGRP may play a certain of role in the pathogenosis of psoriatic plaque lesion existance and development.
, http://www.100md.com
KEY WORDS Psoriasis/etiol； Neuroimmunomodulation; T-lymphocytes/drug eff; Neuropeptides/pharmacol
(J Beijing Med Univ, 2000,32:362-365)
银屑病是多种因素造成的表皮角朊细胞过度增生，细胞分化异常，出现角化过度及角化不全，表皮角层下有大量多形核白细胞聚集，真皮乳头及浅层单个核白细胞浸润，表现为分界清楚的红斑和鳞屑性皮肤病。目前在银屑病发病机制的认识中，T淋巴细胞调节紊乱占主导地位，因为淋巴细胞及其分泌的细胞因子可以改变表皮基底干细胞的生长状态，导致角朊细胞过度增殖，最终使表皮可凋亡的角朊细胞异常分化。所以Bos等[1]提出,T细胞可能通过某些可能性的调节因子，直接激活静息的角朊干细胞,诱导表皮角朊细胞过度增殖。因此，在一定的遗传背景基础上，免疫系统的调节异常是银屑病发生的重要因素。同时，银屑病顽固性斑块型皮损的对称持续存在，紧张焦虑可诱发和加重银屑病，也使人们想到神经系统的影响，外周神经递质的释放和神经肽在其中介导的重要作用，这就涉及到神经免疫的问题。
, http://www.100md.com
1 银屑病与免疫细胞
对银屑病发病机制的认识，从19世纪认为角朊细胞生长异常是病理变化的主要来源到20世纪70年代，Beutner[2]通过免疫荧光发现银屑病皮损角质层有自身抗体和补体(免疫复合物)的沉积，确定角质层间沉积的补体C5a趋化中性粒细胞在角质层下聚集，从而提出银屑病是自然产生的抗角质层抗体与抗原结合而形成的自身免疫紊乱，即“隐蔽的角质层抗原”假说，经历了一般炎症的起源到自身免疫紊乱的观念转变。尤其是80年代以后，细胞免疫学的发展使一些研究者认识到在银屑病发病中T淋巴细胞表型和功能的重要性。事实上， T淋巴细胞是银屑病发病过程中的主要效应细胞，目前已经成为人们的共识。这一观点经临床上用特异性免疫抑制剂，如CD3和CD4单克隆抗体，环胞菌素A、FK506、IL-2依赖性淋巴细胞选择性毒素(DAB389IL-2)等治疗银屑病[3]，均可通过抑制T淋巴细胞的活化，产生良好疗效而得到证实。
银屑病早期病变之一是皮损内T淋巴细胞和巨噬细胞的出现。用单克隆抗体鉴定银屑病皮损真皮乳头浸润的细胞发现，主要是由T淋巴细胞组成，包括在过度增殖的表皮也有T淋巴细胞。这些浸润的T细胞的免疫表型主要是活化的记忆T细胞：CD2+、CD3+、CD5+、CD28、CD45RO+，以及大量表达的活化标记:HLA-DR，CD25(IL-2R)和CD27。这些细胞分为CD4和CD8两个亚群，CD4+细胞主要出现在早期皮损，后期皮损则是CD8+细胞占优势。而且表皮中亦主要为CD8+的T细胞[4，5]。用非抗原依赖性克隆技术研究表明，银屑病皮损浸润的T细胞主要为Th1淋巴细胞亚群，其表达高水平的Th1型细胞因子IL-2、IFN-γ和TNF-β,尤其是IFN-γ的水平，显著地高于正常，在银屑病的病变中无疑具有重要的作用[6]。
, http://www.100md.com
用另一种TCR检测的方法确定银屑病皮损浸润的T细胞亚型发现，T细胞表面主要表达TCRα和β，少数的T细胞表达TCRγ和δ亚型，而且体外进一步的分析表明，银屑病皮损表皮内的T细胞首先是TCR Vβ3和Vβ13.1基因的表达，而真皮内的T细胞则是TCR Vβ2和Vβ6基因的表达[7，8]。对此表达TCR Vβ基因不同的解释有两种，一种可能是银屑病皮损T细胞表达的克隆化，由于识别特异性的银屑病相关抗原，引起皮损内某一类T细胞亚群的扩增；另一种可能是由于TCR与超抗原的首先结合，限制性启动了T细胞表面的TCR中相应的Vβ亚型基因表达，使T细胞扩增。最近有研究证明，银屑病皮损内T细胞TCR Vβ的选择性放大仅发生在病变的早期，而并非覆盖整个病理过程[9，10]。在急性点滴型银屑病皮损中，浸润的T细胞主要是TCR Vβ2+选择性地扩增，而且几乎所有患者皮损的边缘均是TCR Vβ2+的T细胞扩增。但对慢性斑块型银屑病皮损T细胞TCR的情况并非完全如此，这就不能不考虑到其他途径诱导T细胞活化的可能。
, 百拇医药
2 银屑病与神经肽
神经系统与皮肤免疫系统多种靶细胞之间有密切的联系，伸入皮肤的感觉神经末梢释放的神经肽与表皮和真皮多种细胞接触，可直接修饰角朊细胞、Langerhans细胞、巨噬细胞、真皮微血管内皮细胞和浸润的免疫细胞，影响这些细胞的增殖和活化，以及细胞因子的产生和抗原呈递[11]。在皮肤的这些细胞膜表面，相应神经肽受体的调节与表达，以及特异性神经肽的存在，决定了神经肽对靶细胞最后的生物学效应。在无数的神经介质中，与皮肤有关的神经肽类有20余种，其中主要的是降钙素基因相关肽(calcitonin gene-related peptide ,CGRP)、P物质(substance P,SP)、神经肽Y(neuropeptide Y)、血管活性肠肽(vasoactive intestinal peptide， VIP)、神经激肽、生长抑素等，这些神经肽既能直接诱导皮肤的水肿、红斑等炎症反应，又能诱导肥大细胞脱颗粒，释放促炎症物质，调节皮肤血管扩张，尤其是这些神经肽对皮肤免疫细胞的影响，如Langerhans细胞、巨噬细胞、淋巴细胞、单核细胞等，可调节皮肤的免疫应答反应。目前已经认识到，神经肽可通过免疫细胞膜表达的相应受体作用于皮肤的免疫系统，Langerhans细胞和淋巴细胞膜上有神经肽Y、CGRP和SP受体的表达，SP以10-4或10-5 mol*L-1的浓度便可在混合淋巴细胞反应中抑制淋巴细胞的活化[12]。Abello等[13]也曾研究证明在巨噬细胞株P388的细胞膜表面有125I-rCGRP的高亲和性结合位点，而且有时间依赖性和可逆性。对皮肤感觉神经的刺激，一方面可引起与情感应激反应相同的大脑区域的中枢神经系统激活，另一方面也引起外周侧突轴索感觉神经元释放神经肽CGRP、SP、VIP等，作用于皮肤的免疫细胞。
, 百拇医药
银屑病是与神经免疫调节异常有关的疾病，临床上强烈的精神刺激和应激反应可诱发和加重银屑病，银屑病慢性斑块型皮损的持续对称存在都说明银屑病的发病机制与神经免疫调节的相关性。早在90年代初Farber就提出了神经肽在银屑病发病机制中的作用，认为银屑病患者皮肤中的感觉神经释放神经肽可引起局部炎症反应，并触发有银屑病遗传背景的人发病，同时神经肽作为免疫调节因子可直接影响银屑病的病变过程。此后的一些观察和研究支持了这个假说。Harvima等[14]根据病史和临床检查将银屑病人分为高度和低度精神紧张两组，前者皮损真皮乳头有VIP和CGRP阳性的神经纤维增加而后者则无，提示精神紧张可通过增加神经肽的含量诱导银屑病的发生。近年来Farber指导的研究先后证明，银屑病皮损内神经肽CGRP和VIP的表达量显著增加，SP阳性神经纤维数量也增加[15]，而且银屑病角朊细胞表达高水平的神经生长因子(nerve growth factor，NGF)，既可促进患者皮肤末梢神经的生长，引起神经肽CGRP和SP的分泌，又能刺激角朊细胞分裂，活化T淋巴细胞，诱导炎性细胞浸润，形成银屑病的组织病理学特征性变化[16]。
, http://www.100md.com
由于CGRP既是一种有效的血管活性剂，有较强的舒张微血管作用，又能刺激人皮肤微血管内皮细胞(human dermal microvascular endothelial cell, HDMEC)活化，使HDMEC分泌趋化因子IL-8，诱导内皮细胞与单个核细胞及中性粒细胞的粘附作用[17]。因此，CGRP在一系列炎症反应过程中发挥了较大的作用。我们在上述研究工作的基础上，应用特异性放射免疫反相法证明，寻常型银屑病斑块型皮损内神经肽CGRP的含量显著高于正常人，经过免疫组化染色观察发现CGRP分布于皮损真皮毛细血管壁周，并伸入到表皮内，其作用的靶细胞是真皮毛细血管内皮细胞和表皮树突状细胞，经双相免疫荧光染色和激光共聚焦扫描证实，银屑病皮损内CGRP阳性的表皮树突状细胞是CD1+的Langerhans细胞。表明银屑病斑块型皮损内神经肽CGRP与表皮Langerhans细胞密切接触，这种接触与受体的介导有关[18]。Langerhans细胞是表皮重要的免疫细胞，属于抗原呈递细胞(antigen-presenting cell, APC), 携带MHC分子，表达共刺激分子B7-2，分泌细胞因子IL-12和趋化因子，其对活化T淋巴细胞和诱导免疫反应具有重要的作用。由于神经肽作为神经递质可由神经细胞释放，又可作为激素由免疫细胞合成和分泌[19]，为明确银屑病皮损表皮Langerhans细胞表面CGRP的来源，我们又用CGRPcDNA质粒合成RNA探针进行原位杂交，发现在表皮Langerhans细胞有CGRPmRNA的表达。这些研究结果说明，在银屑病的病变过程中，皮肤神经系统的神经肽与免疫系统的免疫细胞之间相互作用，对银屑病斑块型皮损的持续存在和发展可能具有一定的意义。
, http://www.100md.com
3 银屑病T细胞与角朊细胞的相互作用
在银屑病的发病机制中有多种细胞参与了病变的过程，包括角朊细胞、T细胞、抗原呈递细胞、单核细胞和巨噬细胞、内皮细胞、神经细胞，这些细胞在信号传导和介质释放水平的异常以及在银屑病发病机制中的作用可能是非常复杂的，但是其中T细胞与角朊细胞的相互作用被认为是最重要的。
角朊细胞是组成表皮的主要细胞，这群细胞从表皮基底层生长出来，经过细胞凋亡完成最终分化的过程。在正常情况下，表皮基底的角朊干细胞仅只有少部分活化后进入细胞周期，但如果在某些因素的刺激下，表皮可通过增加循环干细胞数量来加强角朊细胞向外生长的能力，这就是干细胞假说的核心。而Bata-Csorgo等[20]以不同的细胞分化标记物 (β整合素，K1/K10角蛋白)和细胞周期标记物 (增殖细胞核抗原，proliferating cell nuclear antigen, PCNA), 用流式细胞计数分析发现，表皮细胞有两种增生亚型，一种所含干细胞群不表达K1/K10角蛋白，只有简单的细胞结构处于未分化状态；另一种亚型则为β整合素和K1/K10角蛋白阳性细胞群，细胞结构复杂处于终分化状态。Bata-Csorgo等[20]进一步分析银屑病皮损表皮角朊细胞群的表型发现，银屑病表皮细胞的过度增殖是由于角朊干细胞来源的进入细胞周期的细胞数量增加的结果，因此提出了暂时性增殖细胞学说。
, 百拇医药
由于角朊细胞的增殖是受多种生长因子和细胞因子介导调控的，银屑病T细胞可能通过分泌相关的细胞因子诱导角朊细胞的过度增生。Strange等[21]研究首先证明T细胞是角朊细胞生长因子的首要来源，他们发现损伤皮肤受刺激的T细胞克隆培养上清液在体外可刺激角朊细胞的生长。此后Bata-Csorgo等[22]证明，银屑病非皮损区K/K10-和PCNA-的角朊干细胞与皮损区的克隆CD4+ T细胞混合培养，银屑病的干细胞被诱导进入活化的细胞周期(PCNA+)，上清中有高水平的GM-CSF和IFN-γ，用抗IFN-γ的方法可以中和这种效应。因此，IFN-γ是使银屑病表皮角朊干细胞进入活化细胞周期的关键性细胞因子。这些研究表明，银屑病真皮乳头及浅层淋巴细胞的浸润和活化，释放细胞因子与表皮基底角朊干细胞的相互作用，是银屑病基本病变的关键所在，其中银屑病早期对T细胞在局部皮损区移动的趋化，诱导了本病基本病变的开始。
, http://www.100md.com 4 银屑病APC细胞的作用
银屑病APC细胞的作用如何，目前尚不完全清楚。由于在银屑病病变初始阶段T细胞在局部移动的趋化和激活是发病的关键，因此，APC细胞分泌趋化因子以及MHC分子与T细胞TCR的相互作用无疑是至关重要的。有可能T细胞活化和角朊细胞生长刺激因子片段的释放是依赖APC的，但对此至今尚无直接的实验依据证实。Morhenn[23]提出，银屑病Langerhans细胞可能通过NO触发病变过程，但也有人对此持反对意见。最近有研究迹象表明，IL-12在银屑病发病过程中可能具有重要的作用，首先是Nikhil等[24]研究证明银屑病皮肤IL-12的表达明显高于正常，经免疫组化染色发现其IL-12分布于银屑病皮肤真皮的单核细胞表面。由于IL-12是来源于APC细胞(包括巨噬细胞和B细胞)的细胞因子激动剂，既能诱导Th1型的细胞免疫反应，产生细胞因子IL-2，IFN-γ和TNF-β等，又能活化初始型的T淋巴细胞，因此决定了APC细胞在银屑病基本病变中的重要性。Langerhans细胞作为皮肤的APC细胞，能分泌细胞因子IL-12，也能分泌趋化因子MIP-1γ[25]，可能参与了银屑病发病过程中对T细胞的趋化和激活的作用。
, 百拇医药
总之，银屑病的发病机制是多种因素参与的复杂过程，MHC限制的T细胞与角朊细胞的相互作用，APC通过抗原或超抗原刺激T细胞活化，诱导角朊细胞增生，可能是这个过程的主要线索；神经系统与皮肤免疫细胞如Langerhans细胞，巨噬细胞，淋巴细胞和内皮细胞之间的密切的联系，可能介导了银屑病的发病机制的神经免疫调节途径。
参考文献
1，Bos JD, De Rie MA . The pathogenosis of Psoriasis: immnological facts and speculations[J]. Immunology Today, 1999, 20(1):40-46
2，Beutner EH, Jarzabek-Chorzelska M, Jablonska S, et al. Autoimmunity in psoriasis: a complement immunofluorescence study. Arch Dermatol Res, 1978,261(2):123-134
, 百拇医药
3，Bagel J, Garland WT, Breneman D, et al. Administration of DAB389IL-2 to patients with reculeitrant psoriasis: a double blind, phase Ⅱ multicenter trial[J] . J Am Acad Dermatol , 1998, 38(6):938-944
4，De Boer DJ, Van der Loos CM, Hamerlinck F, et al. Reappraisal of in situ immunophenotypic analysis of psoriasis skin: interaction of activated HLA-DR+ immunocompetent cells and endothelial cells is a major feature of psoriatic lesions[J]. Arch Dermatol Res , 1994, 286(2): 87-96
, 百拇医药
5，De Rie MA, Cairo I, Van Lier RA, et al. Expression of the T-cell activation antigens CD27 and CD28 in normal and psoriatic skin[J]. Clin Exp Dermatol , 1996 , 21(2):104-111
6，Szabo SK , Hammerberg C , Yoshida Y , et al. Identification of Interferon-γ Producing T cells in Psoriatic Lesions: Localization to Both CD4+ and CD8+ Subsets[J]. J Invest Dermatol, 1998, 111(6):1072-1078
7，Menssen A, Trommler P, Vollmer S, et al. Evidence for an antigen-specific cellura immune response in skin lesions of patients with psoriasis vulgaris[J]. J Immunol , 1995, 155(8):4078-4083
, 百拇医药
8，Ahangari G, Halapi E, Tehrani MJ, et al. RT-PCR topography of chronic psoriasis skin based on analysis of T-cell receptor B variable region gene usage[J]. Scand J Immunol , 1997, 45(5): 534-540
9，Vekoony MA, Holder JE, Lee AJ, et al. Selective amplification of T-cell recepto variable region species is demonstrable but not essential in early lesions of psoriasis vulgaris: analysis by anchored polymerase chain reaction and hypervariable region size spectratyping[J]. J Invest Dermatol , 1997, 109(1):5-13
, http://www.100md.com
10，Moss P, Charmley P, Mulvihill E, et al. The repertoire of T cell antigen receptor beta-chain variable regions associated with psoriasis vulgaris[J]. J Invest Dermatol , 1997, 109(1):14-19
11，Scholzeu T, Armstrong CA, Bunnett NW, et al. Neuropeptides in the skin: interaction between the neuroendocrine and the skin immune systems [J]. Exp Dermatol , 1998, 7(2-3):81-96
12，Misery L. Skin immunity and the nervous system [J]. Br J Dermatol , 1997, 137(6):843-850
, 百拇医药
13，Abello J, Kaiserlian D, Cuber JC, et al. Characterization of calcitonin gene-related peptide receptors and adenylate cyclas response in the murine macrophage cell line P388 D1[J]. Neuropeptides , 1991, 19(1):43-49
14，Harvima IT, Viinamaki H, Naukkarinen A, et al. Association of cutaneous Mast cells and sensory nerves with psychic stress in psoriasis[J]. Arch Dermatol Res , 1993, 285(6):341-346
15，Chan J, Smoller BR, Raychauduti SP, et al. Intraepidermal nerve fiber expression of calcitrain gene-related peptide, Vasoactive intestinal peptide and substance P in psoriasis[J]. Arch Dermatol Res , 1997, 289(11):611-616
, 百拇医药
16，Raychaudhuri SP, Jiang WY, Farber EM . Psoriatic keratinocytes express high levels of nerve growth factor[J]. Acta Derma Venereol, 1998, 78(2):84-86
17，Ansel JC, Armstrong CA, Song IS, et al. Interaction of the skin and nervous system[J]. J Invest Dermatol, 1997,2(1):23-26
18，Misery L. Langerhans cells in the neuro-immuno-cuteneous system[J]. J Neuroimmunol , 1998, 89(1-2):83-87
19，Lyons PD, Blalock JE. Pro-opoimelanocortin gene expression and protein processing in rat mononuclear leukocytes[J]. J Neuroimmunol, 1997, 78(1-2):47-56
, 百拇医药
20，Bata-Csorgo Z, Hammerberg C, Voorhees JJ, et al. Flow cytometric identification of proliferative subpopulations within normal human epidermis and the localization of the primary hyperproliferative population in psoriasis . J Exp Med[J], 1993, 178(4): 1271-1281
21，Strange P, Cooper KD, Hansen ER, et al. T-lymphocyte clone initiated from lesional psoriatic skin release growth factors that induce keratinocyte proliferation[J]. J Invest Dermatol , 1993, 101(5): 695-700
, http://www.100md.com
22，Bata-Csorgo Z, Hammerberg C, Voorhees JJ, et al. Kinetics and regulation of human keratinocyte stem cell growth in short-term primary ex vivo culture Cooperative growth factors from psoriatic lesional T lymphocytes stimulate proliferation among psoriatic uninvolved but not normal stem keratinocytes[J]. J Clin Invest , 1995 , 95(1):317-327
23，Morhenn VB. Langerhans cells may trigger the psoriatic disease process via production of nitric oxide. Immunol Today, 1997,18(9):433-436
, http://www.100md.com
24，Nikhil Y, Kalren S, Hunger R, et al. Expression of interleukin-12 is increased in psoriatic skin[J]. J Invest Dermatol ,1998,111(6):1053-7
25，Molamadzadeh M, Poltorak AN, Bergstresser PR, et al. Dendritic Cells Produce Macrophage Inflammatory Protein-1γ,a new member of the CC chemokine family[J]. J Immunol , 1996, 156: 3102-3106
(2000-04-03收稿), 百拇医药