IFN－γ诱导人正常皮肤表达银屑病皮损的表型
作者：刘玮 赵庆利 张新华 蔡瑞康
单位：刘玮(空军总医院皮肤科， 北京100036)；赵庆利(空军总医院皮肤科， 北京100036)；张新华(空军总医院皮肤科， 北京100036)；蔡瑞康(空军总医院皮肤科， 北京100036)
关键词：银屑病；γ-干扰素；白细胞介素-1；皮肤器官；培养
细胞与分子免疫学杂志000217
摘要：目的 观察IFN-γ能否在正常皮肤诱导表达银屑病皮损的病理表型，以及这一过程中IFN-γ和表皮内源性白细胞介素-1(IL-1)系统的相互影响。方法 采用跨膜器官培养和
多种细胞因子刺激培养的皮肤，用免疫染色方法分析比较一系列代表银屑病免疫病理特征的多种蛋白分子的表达情况。结果 IFN-γ可诱导培养的正常皮肤表达角蛋白17，I型转谷酰
, 百拇医药
胺酶(transglutaminasetypeI)，细胞间粘附分子-1(ICAM-1)和HLA-DR。IL-1受体拮抗剂(IL-lra)或抗IL-1抗体，均可显著抑制IFN-γ诱导的角蛋白17和I型转谷酰胺酶表达，而对IFN-γ诱导ICAM-1和HLA-DR的表达则无抑制作用。结论 IFN-γ可诱导人正常皮肤表达银屑病皮损的免疫病理表型，其中对角蛋白17和I型转谷酰胺酶的表达可通过表皮IL-1系统发挥影响。这项研究揭示，Th1型细胞因子(IFN-γ)和表皮IL-1系统在银屑病皮损形成 中具有内在的联系。
中图号：R758.63 文献标识码：A
文章编号：1007-8738(2000)02-0142-04
Role of IFN- γ induction of psoriatic phenotype expression in cultured normal human skin
, 百拇医药
LIU Wei ZHAO Qing- li ZHANG Xin- hua CAI Rui- kang
(Department of Dermatology, Chinese PLA General Hospital of Air Force, Beijing 100036, China)
Abstract: Aim The biological role of IFN-γ in the induction of the psoriatic phenotype expression and its interaction with
epidermal IL-1 system was investigated in a skin organ culture model. Methods The tissue biopsies from healthy human skin were cultured for 24 hours and stimulated with IFN-γ , IL- 1 receptor antagonist(IL- lra),IFN-γ plus IL-1ra or anti IL- 1 antibodies. The induction of the epidermal psoriatic phenotype expression was analysed by immunostaining (APAAP). Results In the presence of IFN-γ , a strong upregulation of keratin 17 and transglutaminase type I(Tg type I) was found in the suprabasal layers of cultured normal skin. The ICAM-1 and HLA- DR were expressed on basal and suprabasal keratinocytes. Addition of IL- 1ra or anti- IL- 1 polyclonal antibodies into the IFN-γ con- taining medium could selectively block the effects of IFN- γ on the expressions of keratin 17 and transglutaminase type I, but no effects on IFN-γ induced expressions of ICAM- 1 and HLA- DR were discovered. Conclusion IFN-γ is able to induce an immunopathologic phenotype of psoriasis in cultured normal human skin and this induction is partially via the epidermal IL- 1 system. Above results suggested that there is an important intrinsic connection between Th1 cytokines and he IL- 1 system, and they were two crucial factors in the pathogenesis of psoriasis.
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Keywords: psoriasis; interferon-γ ; interleukin- 1; skin organ culture
近年研究表明，Th1型细胞因子(IFN-γ,IL-2等)和IL-1系统在银屑病的发病机制中具有关键作用〔1，2〕。但两类细胞因子在银屑病皮损形成和发展中如何相互影响，文献中报道甚少。我们采用皮肤器官培养结合细胞因子刺激技术，研究了这一问题，目的在于观察IFN-γ能否诱导正常皮肤表达银屑病皮损的表型，以及在这一过程中IFN-γ和表皮IL-1系统的内 在联系。
1 材料和方法
1.1 材料 正常人皮肤标本12例，均来自创伤外科患者胸腹部手术的供皮，女7例，男5例，年龄20～51岁，全部供皮者均无皮肤疾患。取材时，使用3mm打孔器(Stiefel GmbH，德国)，以保证全部皮肤标本块大小均一。取材后，每例供皮者取其一块皮肤标本，置-80℃用作培养前的对照，其余标本做下列培养。
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1.2 方法 跨膜皮肤培养装置为夹层12孔培养板，内层底部为一层74μm微孔膜(Netwell,Costar,美国)。培养皮肤时，需在微孔膜的中间打1孔，直立放入皮肤标本，使表皮位于膜上空气中，真皮浸于膜下液体中，即所谓液气相界面培养〔3〕。培养液为含10mL/L人血清和青链霉素的IMDM，每孔1mL。培养条件如下：①培养液单纯培养；②于培养液中加入重组人IFN-γ250 U(Boehringer,德国)；③培养液中加入重组人IL-1受体拮抗剂(IL-lra)1μg(Synergen，美国)；④培养液中同时加入IFN-γ250U和IL-lra1μg；⑤培养液中同时加入IFN-γ250U和1∶5000的羊抗人IL-1α和羊抗人IL-1β抗体(S76,S77,均来自Glaxo,瑞士)。于37℃，50mL/LCO2培养24h，收集皮肤标本，用OCT包埋，液氮速冻，制备6μm冰冻切片做免疫染色和分析。免疫染色分析采用APAAP法。试剂盒购自美国Zymed公司。一抗均为单克隆抗体(mAb)，分别为：鼠抗人角蛋白16(Sigma,美国)、鼠抗人角蛋白17mAb(Dako，美国)、鼠抗人I型转谷酰胺酶mAb(BTI，美国)、鼠抗人ICAM-1mAb(BBT,英国)及鼠抗人HLA-DRmAb(Becton Dickinson，美国)。阴性对照分别用下列试剂代替一抗：一抗的稀释液、正常小鼠IgG(Becton Dickinson,美国)和无关的小鼠mAbM203(CLB，荷兰)。阳性对照由银屑病皮损的冰冻切片代替待测培养标本的切片进行染色。染色结果参考文献〔2〕的方法，用半定量评分标准进行判定：“0”：阴性；“1”：弱阳性；“2”：阳性；“3”：强阳性。
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统计学处理:采用秩和检验法，同一来源的皮肤标本经不同培养后，其结果比较按配对设计的资料处理。
2 结果
标本在跨膜培养系统中培养24h后，用HE染色显示，所培养的皮肤标本可保持完整的组织形态和结构。免疫染色发现，培养基中单纯培养24h，正常皮肤表皮棘细胞层中角蛋白16、17无明显表达或仅在颗粒层下呈微弱阳性(图1A)。单纯培养后，I型转谷酰胺酶在正常皮肤的表达和培养前基本相同，即仅在颗粒层呈线状阳性，棘细胞层呈阴性(图2A)。单纯培养前后，ICAM-1在正常的皮肤不表达(图3A)，HLA-DR染色仅限于少数树枝状细胞呈阳性。而在培养基中加入IFN-γ刺激培养后，角蛋白17和I型转谷酰胺酶在正常皮肤棘细胞层均有强表达，染色呈强阳性(图1A和图2B)。角蛋白16的染色和单纯培养相比较，则无明显变化；ICAM-1和HLA-DR在IFN-γ的诱导刺激下，正常皮肤基底层和基底上层出现阳性(图3B)。上述结果表明，IFN-γ在皮肤器官培养条件下，可诱导表达一 系列与银屑病皮损相关蛋白分子(图4)。
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图1 角蛋白17在正常皮肤组织中的表达
Fig1 Expression of keratin 17 in normal skin tissue(APAAP×82.5)
A:Cultured in medium as control;B:Cultured in medium with IFN-γstimulation.
图2 I型转谷酰胺酶在正常皮肤组织中的分布
Fig2 Distribution of transglutaminase type I in normal skin tissues(APAAP ×82.5)
A:Cultured in medium as control;B:Cultured in medium with IFN-γ stimulation.
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图3 正常皮肤组织中ICAM-1的免疫组化染色
Fig3 Immunohistochemical staining of ICAM-1 in normal skin tissues(APAAP ×82.5)
A:Cultured in medium as control;b:Cultured in medinm with IFN-γstimulation.
图4 在跨膜皮肤器官培养模型中IFN-γ诱导正常皮肤表达
一系列银屑病相关的蛋白分子
Fig4 The expression of psoriasis-related markers in normal skin induced
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by IFN-γ in transmembrane organ culture model
The data represent semiquantitative scores of the immunostaining(
±s)
described in material and methods.aP<0.05,bP<0.01,all vs medium control.t=0:Prior to culture.
分析IFN-γ和IL-1ra联合培养的染色结果发现，IL-1ra可显著抑制IFN-γ诱导的正常皮肤表达角蛋白17和I型转谷酰胺酶，而对IFN-γ诱导的ICAM-1和HLA-DR的表达则无明显影响(图5)。抗IL-1抗体也可选择性地阻断IFN-γ诱导正常皮肤表达角蛋白17和TGK，而不影响IFN-γ诱导的ICAM-1和HLA-DR的表达(图6)。这些结果表明，IFN-γ可通过培养皮肤的内源性IL-1系统，而影响角蛋白17和I型转谷酰胺酶的表达。培养液中单独加入IL-1ra，对角蛋白16，17和I型转谷酰胺酶在培养皮肤中的表达 无明显影响。
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图5 IL-lra对IFN-γ诱导的角蛋白17和I型转
谷酰胺酶表达的选择性抑制作用
Fig5 Selectively inhibitory effects of IL-1ra on IFN-γ-induced karatin
17 and transglutaminase type I expressions
The data represent semiquantitative scores of the immunostaining(±s)
described in material and methods.aP<0.05 vs IFN-γ.
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图6 抗IL-l抗体对IFN-γ诱导的角蛋白17和I型转谷酰
胺酶表达的选择性阻断作用
Fig6 Selectively inhibitory effect of anti-IL-1 antibody on IFN-γ-induced
karatin 17 and transglutaminase type l expressions
The data represent semiquantitative scores of the immunostaining(±s)
described in material and methods.aP<0.05 vs IFN-γ;
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Abs:Polyclon alanti-IL-1 antibody.
3 讨论
银屑病的基本病理特征为皮肤炎症、表皮增生和异常分化。反映上述特征的是一系列蛋白分子在银屑病皮损中的异常表达，如ICAM-1和HLA-DR的表达增强，表明角朊细胞处于激活状态〔4〕；角蛋白17的表达增强代表其过度增生〔5〕；I型转谷酰胺酶在棘细胞层的异常分布，反映其分化加速但为不完全的终末分化〔6〕。总之，这些蛋白分子在银屑病皮损表皮中的共同出现，可代表银屑病的免疫病理表型〔3〕。IFN-γ作为一种炎性细胞因子，诱导正常皮肤角朊细胞表达ICAM-1和HLA-DR已有文献报道〔7〕。ICAM-1是白细胞功能相关抗原(LFA)的配体，基底层角朊细胞膜表达ICAM-1，对于白细胞识别并通过基底膜在表皮形成银屑病样的炎性浸润至关重要。IFN-γ诱导表达的HLA-DR可激活角朊细胞的免疫功能，使其参与炎症反应和免疫调节。角蛋白17可出现在正常皮肤的毛囊、汗腺等增生性附属器组织中，表皮角朊细胞不表达。Bonnekoh等〔8〕报道，IFN-γ可使建株的人角朊细胞(HaCaT)增强表达角蛋白17，这和我们在跨膜皮肤器官培养模型中观察到的结果相符。IFN-γ诱导正常皮肤角朊细胞表达I型转谷酰胺酶的机理尚不清楚，类似的结果也未见报道。I型转谷酰胺酶是一种钙离子依赖酶，生理情况下仅分布于表皮颗粒层的细胞膜上，通过催化多种蛋白的交联过程而形成角质层〔9〕。然而在银屑病皮损中，可见I型转谷酰胺酶在棘细胞层大量表达〔10〕。这可能是银屑病皮损角化过度、角化不全的分子基础。
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我们应用IL-1ra和IFN-γ联合培养及抗IL-1抗体中和试验，进一步研究了IFN-γ影响角蛋白17和I型转谷酰胺酶表达的作用机理。IL-1ra与IL-1(α，β)可竞争结合细胞膜上的IL-1R1但不传导信号，因此是IL-1生物学活性的强抑制剂〔11〕。我们已证实，IL-1β可增强角蛋白17和I型转谷酰胺酶的表达(待发表)，而IFN-γ可加强角朊细胞中内源性IL-1的活性〔12〕。在上述联合培养中，IL-1ra可选择地抑制IFN-γ诱导的角蛋白17和TGk的表达，其抑制作用可能是通过抵抗培养皮肤中内源性IL-1的活性而发挥作用的。通过抗IL-1抗体中和实验进一步证实，IFN-γ是通过增强培养皮肤中内源性IL-1的活性而诱导角蛋白17和I型转谷酰胺酶表达的。与此相反，IFN-γ诱导ICAM-1和HLA-DR的表达，则不受IL-1ra或抗IL-1抗体抑制的影响，这不仅表明了该抑制效应具有特异性，也说明诱导ICAM-1和 HLA-DR表达的机制不同。现已普遍认为，T细胞介导的免疫应答在银屑病的发病机制中具有中心作用〔1〕。IFN-γ是I型T辅助细胞(Th1)产生的细胞因子，关于IFN-γ与银屑病的相关性研究已有许多报道〔1，13〕。另外，近年来研究表明，表皮中的IL-1系统在激发银屑病的病理过程中具有重要的作用。表皮中的IL-1系统可直接影响银屑病角朊细胞的生长、分化和皮肤炎症〔11〕。IL-1α可诱发银屑病样皮损的形成过程〔14〕，以及表皮IL-1系统
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在银屑病皮损中有严重失调〔2〕。本结果表明，IFN-γ可通过表皮中的IL-1系统增强银屑病角蛋白17(增生标记)和I型转谷酰胺酶(分化标记)的表达，证实在银屑病的发病过程中，存在着Th1细胞产生的IFN-γ和表皮中IL-1系统之间的内在联系，二者的相互作用，可能是银屑病皮损形成和发展的重要原因。
作者简介：刘玮，男，41岁，副主任医师，医学博士
北京市阜成路30号，Tel.(010)68485082 2000byJCellMolImmunolPresswww.immunology.net/jcmi;Email.immuedit@fmmu.edu.cn
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收稿日期：1999-05-04
修回日期：1999-08-24, 百拇医药
单位：刘玮(空军总医院皮肤科， 北京100036)；赵庆利(空军总医院皮肤科， 北京100036)；张新华(空军总医院皮肤科， 北京100036)；蔡瑞康(空军总医院皮肤科， 北京100036)
关键词：银屑病；γ-干扰素；白细胞介素-1；皮肤器官；培养
细胞与分子免疫学杂志000217
摘要：目的 观察IFN-γ能否在正常皮肤诱导表达银屑病皮损的病理表型，以及这一过程中IFN-γ和表皮内源性白细胞介素-1(IL-1)系统的相互影响。方法 采用跨膜器官培养和
多种细胞因子刺激培养的皮肤，用免疫染色方法分析比较一系列代表银屑病免疫病理特征的多种蛋白分子的表达情况。结果 IFN-γ可诱导培养的正常皮肤表达角蛋白17，I型转谷酰
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胺酶(transglutaminasetypeI)，细胞间粘附分子-1(ICAM-1)和HLA-DR。IL-1受体拮抗剂(IL-lra)或抗IL-1抗体，均可显著抑制IFN-γ诱导的角蛋白17和I型转谷酰胺酶表达，而对IFN-γ诱导ICAM-1和HLA-DR的表达则无抑制作用。结论 IFN-γ可诱导人正常皮肤表达银屑病皮损的免疫病理表型，其中对角蛋白17和I型转谷酰胺酶的表达可通过表皮IL-1系统发挥影响。这项研究揭示，Th1型细胞因子(IFN-γ)和表皮IL-1系统在银屑病皮损形成 中具有内在的联系。
中图号：R758.63 文献标识码：A
文章编号：1007-8738(2000)02-0142-04
Role of IFN- γ induction of psoriatic phenotype expression in cultured normal human skin
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LIU Wei ZHAO Qing- li ZHANG Xin- hua CAI Rui- kang
(Department of Dermatology, Chinese PLA General Hospital of Air Force, Beijing 100036, China)
Abstract: Aim The biological role of IFN-γ in the induction of the psoriatic phenotype expression and its interaction with
epidermal IL-1 system was investigated in a skin organ culture model. Methods The tissue biopsies from healthy human skin were cultured for 24 hours and stimulated with IFN-γ , IL- 1 receptor antagonist(IL- lra),IFN-γ plus IL-1ra or anti IL- 1 antibodies. The induction of the epidermal psoriatic phenotype expression was analysed by immunostaining (APAAP). Results In the presence of IFN-γ , a strong upregulation of keratin 17 and transglutaminase type I(Tg type I) was found in the suprabasal layers of cultured normal skin. The ICAM-1 and HLA- DR were expressed on basal and suprabasal keratinocytes. Addition of IL- 1ra or anti- IL- 1 polyclonal antibodies into the IFN-γ con- taining medium could selectively block the effects of IFN- γ on the expressions of keratin 17 and transglutaminase type I, but no effects on IFN-γ induced expressions of ICAM- 1 and HLA- DR were discovered. Conclusion IFN-γ is able to induce an immunopathologic phenotype of psoriasis in cultured normal human skin and this induction is partially via the epidermal IL- 1 system. Above results suggested that there is an important intrinsic connection between Th1 cytokines and he IL- 1 system, and they were two crucial factors in the pathogenesis of psoriasis.
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Keywords: psoriasis; interferon-γ ; interleukin- 1; skin organ culture
近年研究表明，Th1型细胞因子(IFN-γ,IL-2等)和IL-1系统在银屑病的发病机制中具有关键作用〔1，2〕。但两类细胞因子在银屑病皮损形成和发展中如何相互影响，文献中报道甚少。我们采用皮肤器官培养结合细胞因子刺激技术，研究了这一问题，目的在于观察IFN-γ能否诱导正常皮肤表达银屑病皮损的表型，以及在这一过程中IFN-γ和表皮IL-1系统的内 在联系。
1 材料和方法
1.1 材料 正常人皮肤标本12例，均来自创伤外科患者胸腹部手术的供皮，女7例，男5例，年龄20～51岁，全部供皮者均无皮肤疾患。取材时，使用3mm打孔器(Stiefel GmbH，德国)，以保证全部皮肤标本块大小均一。取材后，每例供皮者取其一块皮肤标本，置-80℃用作培养前的对照，其余标本做下列培养。
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1.2 方法 跨膜皮肤培养装置为夹层12孔培养板，内层底部为一层74μm微孔膜(Netwell,Costar,美国)。培养皮肤时，需在微孔膜的中间打1孔，直立放入皮肤标本，使表皮位于膜上空气中，真皮浸于膜下液体中，即所谓液气相界面培养〔3〕。培养液为含10mL/L人血清和青链霉素的IMDM，每孔1mL。培养条件如下：①培养液单纯培养；②于培养液中加入重组人IFN-γ250 U(Boehringer,德国)；③培养液中加入重组人IL-1受体拮抗剂(IL-lra)1μg(Synergen，美国)；④培养液中同时加入IFN-γ250U和IL-lra1μg；⑤培养液中同时加入IFN-γ250U和1∶5000的羊抗人IL-1α和羊抗人IL-1β抗体(S76,S77,均来自Glaxo,瑞士)。于37℃，50mL/LCO2培养24h，收集皮肤标本，用OCT包埋，液氮速冻，制备6μm冰冻切片做免疫染色和分析。免疫染色分析采用APAAP法。试剂盒购自美国Zymed公司。一抗均为单克隆抗体(mAb)，分别为：鼠抗人角蛋白16(Sigma,美国)、鼠抗人角蛋白17mAb(Dako，美国)、鼠抗人I型转谷酰胺酶mAb(BTI，美国)、鼠抗人ICAM-1mAb(BBT,英国)及鼠抗人HLA-DRmAb(Becton Dickinson，美国)。阴性对照分别用下列试剂代替一抗：一抗的稀释液、正常小鼠IgG(Becton Dickinson,美国)和无关的小鼠mAbM203(CLB，荷兰)。阳性对照由银屑病皮损的冰冻切片代替待测培养标本的切片进行染色。染色结果参考文献〔2〕的方法，用半定量评分标准进行判定：“0”：阴性；“1”：弱阳性；“2”：阳性；“3”：强阳性。
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统计学处理:采用秩和检验法，同一来源的皮肤标本经不同培养后，其结果比较按配对设计的资料处理。
2 结果
标本在跨膜培养系统中培养24h后，用HE染色显示，所培养的皮肤标本可保持完整的组织形态和结构。免疫染色发现，培养基中单纯培养24h，正常皮肤表皮棘细胞层中角蛋白16、17无明显表达或仅在颗粒层下呈微弱阳性(图1A)。单纯培养后，I型转谷酰胺酶在正常皮肤的表达和培养前基本相同，即仅在颗粒层呈线状阳性，棘细胞层呈阴性(图2A)。单纯培养前后，ICAM-1在正常的皮肤不表达(图3A)，HLA-DR染色仅限于少数树枝状细胞呈阳性。而在培养基中加入IFN-γ刺激培养后，角蛋白17和I型转谷酰胺酶在正常皮肤棘细胞层均有强表达，染色呈强阳性(图1A和图2B)。角蛋白16的染色和单纯培养相比较，则无明显变化；ICAM-1和HLA-DR在IFN-γ的诱导刺激下，正常皮肤基底层和基底上层出现阳性(图3B)。上述结果表明，IFN-γ在皮肤器官培养条件下，可诱导表达一 系列与银屑病皮损相关蛋白分子(图4)。
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图1 角蛋白17在正常皮肤组织中的表达
Fig1 Expression of keratin 17 in normal skin tissue(APAAP×82.5)
A:Cultured in medium as control;B:Cultured in medium with IFN-γstimulation.
图2 I型转谷酰胺酶在正常皮肤组织中的分布
Fig2 Distribution of transglutaminase type I in normal skin tissues(APAAP ×82.5)
A:Cultured in medium as control;B:Cultured in medium with IFN-γ stimulation.
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图3 正常皮肤组织中ICAM-1的免疫组化染色
Fig3 Immunohistochemical staining of ICAM-1 in normal skin tissues(APAAP ×82.5)
A:Cultured in medium as control;b:Cultured in medinm with IFN-γstimulation.
图4 在跨膜皮肤器官培养模型中IFN-γ诱导正常皮肤表达
一系列银屑病相关的蛋白分子
Fig4 The expression of psoriasis-related markers in normal skin induced
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by IFN-γ in transmembrane organ culture model
The data represent semiquantitative scores of the immunostaining(
±s)described in material and methods.aP<0.05,bP<0.01,all vs medium control.t=0:Prior to culture.
分析IFN-γ和IL-1ra联合培养的染色结果发现，IL-1ra可显著抑制IFN-γ诱导的正常皮肤表达角蛋白17和I型转谷酰胺酶，而对IFN-γ诱导的ICAM-1和HLA-DR的表达则无明显影响(图5)。抗IL-1抗体也可选择性地阻断IFN-γ诱导正常皮肤表达角蛋白17和TGK，而不影响IFN-γ诱导的ICAM-1和HLA-DR的表达(图6)。这些结果表明，IFN-γ可通过培养皮肤的内源性IL-1系统，而影响角蛋白17和I型转谷酰胺酶的表达。培养液中单独加入IL-1ra，对角蛋白16，17和I型转谷酰胺酶在培养皮肤中的表达 无明显影响。
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图5 IL-lra对IFN-γ诱导的角蛋白17和I型转
谷酰胺酶表达的选择性抑制作用
Fig5 Selectively inhibitory effects of IL-1ra on IFN-γ-induced karatin
17 and transglutaminase type I expressions
The data represent semiquantitative scores of the immunostaining(
±s)described in material and methods.aP<0.05 vs IFN-γ.
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图6 抗IL-l抗体对IFN-γ诱导的角蛋白17和I型转谷酰
胺酶表达的选择性阻断作用
Fig6 Selectively inhibitory effect of anti-IL-1 antibody on IFN-γ-induced
karatin 17 and transglutaminase type l expressions
The data represent semiquantitative scores of the immunostaining(
±s)described in material and methods.aP<0.05 vs IFN-γ;
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Abs:Polyclon alanti-IL-1 antibody.
3 讨论
银屑病的基本病理特征为皮肤炎症、表皮增生和异常分化。反映上述特征的是一系列蛋白分子在银屑病皮损中的异常表达，如ICAM-1和HLA-DR的表达增强，表明角朊细胞处于激活状态〔4〕；角蛋白17的表达增强代表其过度增生〔5〕；I型转谷酰胺酶在棘细胞层的异常分布，反映其分化加速但为不完全的终末分化〔6〕。总之，这些蛋白分子在银屑病皮损表皮中的共同出现，可代表银屑病的免疫病理表型〔3〕。IFN-γ作为一种炎性细胞因子，诱导正常皮肤角朊细胞表达ICAM-1和HLA-DR已有文献报道〔7〕。ICAM-1是白细胞功能相关抗原(LFA)的配体，基底层角朊细胞膜表达ICAM-1，对于白细胞识别并通过基底膜在表皮形成银屑病样的炎性浸润至关重要。IFN-γ诱导表达的HLA-DR可激活角朊细胞的免疫功能，使其参与炎症反应和免疫调节。角蛋白17可出现在正常皮肤的毛囊、汗腺等增生性附属器组织中，表皮角朊细胞不表达。Bonnekoh等〔8〕报道，IFN-γ可使建株的人角朊细胞(HaCaT)增强表达角蛋白17，这和我们在跨膜皮肤器官培养模型中观察到的结果相符。IFN-γ诱导正常皮肤角朊细胞表达I型转谷酰胺酶的机理尚不清楚，类似的结果也未见报道。I型转谷酰胺酶是一种钙离子依赖酶，生理情况下仅分布于表皮颗粒层的细胞膜上，通过催化多种蛋白的交联过程而形成角质层〔9〕。然而在银屑病皮损中，可见I型转谷酰胺酶在棘细胞层大量表达〔10〕。这可能是银屑病皮损角化过度、角化不全的分子基础。
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我们应用IL-1ra和IFN-γ联合培养及抗IL-1抗体中和试验，进一步研究了IFN-γ影响角蛋白17和I型转谷酰胺酶表达的作用机理。IL-1ra与IL-1(α，β)可竞争结合细胞膜上的IL-1R1但不传导信号，因此是IL-1生物学活性的强抑制剂〔11〕。我们已证实，IL-1β可增强角蛋白17和I型转谷酰胺酶的表达(待发表)，而IFN-γ可加强角朊细胞中内源性IL-1的活性〔12〕。在上述联合培养中，IL-1ra可选择地抑制IFN-γ诱导的角蛋白17和TGk的表达，其抑制作用可能是通过抵抗培养皮肤中内源性IL-1的活性而发挥作用的。通过抗IL-1抗体中和实验进一步证实，IFN-γ是通过增强培养皮肤中内源性IL-1的活性而诱导角蛋白17和I型转谷酰胺酶表达的。与此相反，IFN-γ诱导ICAM-1和HLA-DR的表达，则不受IL-1ra或抗IL-1抗体抑制的影响，这不仅表明了该抑制效应具有特异性，也说明诱导ICAM-1和 HLA-DR表达的机制不同。现已普遍认为，T细胞介导的免疫应答在银屑病的发病机制中具有中心作用〔1〕。IFN-γ是I型T辅助细胞(Th1)产生的细胞因子，关于IFN-γ与银屑病的相关性研究已有许多报道〔1，13〕。另外，近年来研究表明，表皮中的IL-1系统在激发银屑病的病理过程中具有重要的作用。表皮中的IL-1系统可直接影响银屑病角朊细胞的生长、分化和皮肤炎症〔11〕。IL-1α可诱发银屑病样皮损的形成过程〔14〕，以及表皮IL-1系统
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在银屑病皮损中有严重失调〔2〕。本结果表明，IFN-γ可通过表皮中的IL-1系统增强银屑病角蛋白17(增生标记)和I型转谷酰胺酶(分化标记)的表达，证实在银屑病的发病过程中，存在着Th1细胞产生的IFN-γ和表皮中IL-1系统之间的内在联系，二者的相互作用，可能是银屑病皮损形成和发展的重要原因。
作者简介：刘玮，男，41岁，副主任医师，医学博士
北京市阜成路30号，Tel.(010)68485082 2000byJCellMolImmunolPresswww.immunology.net/jcmi;Email.immuedit@fmmu.edu.cn
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收稿日期：1999-05-04
修回日期：1999-08-24, 百拇医药