饶朗 王晓华 陈永锋

微小RNA与银屑病发病相关信号转导通路关联的研究

饶朗 王晓华 陈永锋

细胞通过细胞间各种信号分子的活化来完成信号传导，从而控制细胞的生长、分化和凋亡。细胞间信号转导的异常经常是疾病发生的原因。银屑病的发病与多个信号转导通路的异常有关，主要丝裂原活化蛋白激酶信号转导通路、非受体酪氨酸蛋白激酶Janus激酶/信号转导和转录激活因子通路、肿瘤坏死因子α信号转导通路、磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B信号转导通路，而这些通路的异常通常又与细胞转录后调控因子微小RNA有关。

银屑病；微RNAs；信号传导；肿瘤坏死因子α；Janus激酶类

银屑病是一种免疫介导的慢性炎症性皮肤病，该病的临床特点是红斑、鳞屑、薄膜现象及点状出血，其发病与表皮细胞过度增殖及异常分化、真皮乳头血管增生和淋巴细胞的浸润有关。银屑病发病为多因素参与、多基因改变及多阶段发展的病变过程，其发病机制尚不明确，是皮肤科研究的重点。微小RNA（miRNA）是一类长度为18～25个核苷酸组成的小分子非编码RNA［1］。miRNA是转录后水平的细胞调控因子，与特定的目标mRNA结合，通过促进靶mRNA的降解和（或）抑制其翻译过程而发挥负调控基因表达的作用［2］，参与细胞增殖、分化、凋亡、发育等生物过程，是疾病发生的总“开关”。miRNA的异常表达与银屑病中细胞因子信号转导异常相关联，主要包括4个信号通路：丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号转导通路、非受体酪氨酸蛋白激酶Janus激酶（Jak）-信号转导和转录激活因子（STAT）通路、肿瘤坏死因子α信号转导通路、磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）/蛋白激酶B（AKT）信号转导通路。

作者单位：524023 湛江，广东医科大学皮肤与性病学专业（饶朗）；广东省皮肤病医院皮肤科（饶朗、陈永锋），麻防科（王晓华）

1 Jak/STAT途径

1.1 STAT与银屑病：银屑病发病可能与辅助性T细胞亚群分化失衡，活化T细胞的信号转导失控及特定基因表达异常有关。Jak/STAT是一条介导细胞因子信号的通路，与银屑病的发病关系较为明确［3-4］。STAT 是一类胞质蛋白，其中 STAT1、STAT3与银屑病关系密切，他们的异常活化可促进细胞过度的分化增殖并抑制细胞凋亡导致银屑病的发生。细胞因子信号转导抑制物是Jak/STAT信号系统的主要负性调节因子，通过负反馈的方式调节细胞因子启动的Jak/STAT信号转导通路。其作用机制为细胞因子信号转导抑制物与Jak结合而抑制其激酶活性，竞争性抑制STAT与活化受体的结合而抑制Jak/STAT信号转导通路的激活并介导信号蛋白依赖蛋白酶体的降解［5-6］。

1.2 miRNA-486-3p与STAT1：在银屑病皮损和正常皮肤中miRNA表达差异的基因芯片结果中发现，miRNA-486-3p在银屑病的表达为正常皮肤的39%。角蛋白17（K17）分子是银屑病表皮特异性表达的标志蛋白，K17分子作为银屑病T细胞活化的重要抗原，在银屑病的发生发展中起重要作用。miRNA-486-3p其成熟体序列中的8个碱基能够与K17的3′UTR区的种子序列特异性结合而参与到K17的转录后调控中。K17与干扰素（IFN）γ表达关系已明确，在银屑病的发病中，miRNA-486-3p表达降低引起K17表达升高，K17分子具有刺激T细胞活化、增生产生IFN-γ等细胞因子的作用［7］，而产生的细胞因子又可促进K17的表达，形成一个相互促进的环路。IFN-γ与角质形成细胞表面相应的受体结合后激活Jak1和Jak2，后者磷酸化STAT1，促进角质形成细胞生成而参与银屑病的发生。

2 MAPK信号转导通路

2.1 MAPK信号转导通路与银屑病：MAPK信号转导通路包括MAPK、MAPK激酶（MKK）、MKK激酶（MKKK），此通路主要为三级酶联反应模式:激活因子作用于MKKK激活MKK，产生MAPK并作用激活底物。细胞因子、生长因子、激素以及各种应激刺激都可以作为激活因子激活这个三级酶联反应。MAPK信号转导途径是细胞中重要的信号通路，其任一环节的异常都可能导致细胞的异常增殖与分化。银屑病的发病机制非常复杂，角质形成细胞、炎症细胞、各种因子、物理刺激与银屑病的病理改变关系密切。Mavropoulos等［8］研究表明，银屑病患者皮损处MAPK活性明显升高，MAPK信号转导通路在银屑病的发病中起重要作用。

MAPK分子中含有“Thr-Xaa-Tyr”基序，根据基序中Xaa的不同，MAPK信号转导通路主要分为ERK（Thr-Glu-Tyr，TEY） 途径、JNK（Thr-Pro-Tyr，TPY）途径、P38（Thr-Gly-Tyr，TGY）途径等。不同途径可被不同的细胞因子激活，例如ERK途径可由表皮生长因子、胰岛素、CD28等激活；JNK途径可由TNF受体家族激活；p38途径可由多种应激因素、IL-1、TNF-α等细胞因子受体激活。被激活的MAPK磷酸化，通过与血管内皮生长因子作用促进血管形成［9］，在表皮中促进细胞生长、增殖、调节免疫应答而参与银屑病的发病过程。

2.2 miRNA-424-5p 与 MAPK［10］：2011 年，Ichihara等［11］发现，银屑病血浆中miRNA-424-5p含量稍低于健康人，而在银屑病皮损中，特别是毛干中其含量明显低于健康人。皮损中miRNA-424-5p表达降低，使得角质形成细胞的促分裂原活化蛋白激酶1和细胞周期蛋白E1过度表达，高表达的促分裂原活化蛋白激酶1通过ERK途径激活MAPK通路，导致角质形成细胞过度增生而导致银屑病的发生。作者还提出，银屑病患者毛干中miRNA-424-5p的含量与疾病的持续时间和疾病的严重程度不成正比但是可以作为诊断银屑病的一个标志。

3 TNF-α信号转导通路

3.1 TNF-α信号转导通路与银屑病：巨噬细胞产生的TNF被命名为TNF-α，T细胞分泌的淋巴毒素被命名为TNF-β。TNF-α形成三聚体与TNF受体作用，促使TNF受体的构象发生改变而引起其介导的信号通路的激活。其受体可分为两型：TNF-α与TNF受体1结合可诱导细胞凋亡；TNF-α与TNF受体2结合可激活核因子kB及JNK途径促进细胞的增殖［12］。在银屑病的发病中，TNF-α信号通路可通过激活JNK途径与MAPK信号转导通路发生交集，促进细胞增生引发银屑病。

3.2 miRNA-19a 与 TNF-α：Yang等［13］发现，miRNA-19a通过下调原癌基因Fra-1的表达可抑制乳腺癌的发展和转移。2011 年，Oyama 等［14］研究发现，银屑病患者血浆中miRNA-19a表达与健康人相比明显降低，且下降程度与银屑病面积和严重指数评分呈负相关，其表达量可用于评价病情活动程度。在银屑病患者血浆中，低表达的miRNA-19a可上调TNF-α的表达，增加TNF-α的活性，从而促进由TNF-α受体介导的异常免疫反应及炎症过程。

4 PI3K/AKT信号转导通路

4.1 PI3K/AKT信号转导通路与银屑病：磷脂酰肌醇激酶 （PI3K）/蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶（AKT）信号转导通路是蛋白质合成的主要信号调节通道之一，参与细胞增殖、分化、迁移等功能的调节，是与细胞增殖和细胞凋亡关系最为密切的信号传导通路之一。PI3K是由调节亚基p85和催化亚基p110所构成的异源二聚体。配体介导的激酶活化使位于细胞膜表面的络氨酸残基磷酸化，并成为细胞内信号蛋白的结合位点，通过p85的Scr同源结构域结合活化PI3K。PI3K被激活后在细胞膜上生成3，4，5-三磷酸磷脂酰肌醇，并作为第二信使激活下游的AKT蛋白［15］。AKT是1991年发现的相对分子质量约为60 000的具有丝/苏氨酸蛋白激酶活性的蛋白质，因与反转录病毒AKT8的癌基因v-akt编码的AKT蛋白同源，故命名为AKT。此外，因与蛋白激酶A和蛋白激酶C高度同源，又称为蛋白激酶B。AKT能够调节多种生长因子及细胞因子的信号传递，进而对细胞增殖、分化、凋亡和葡萄糖转运等多种生物过程发挥重要的调节作用。

4.2 miRNA-31 与 PI3K/AKT：Hou 等［16］通过实验发现，肺癌干细胞中miRNA-31的表达降低可使细胞生长，而miRNA-31的过度表达，可通过作用于其靶基因MET原癌基因激活MET-PI3K-AKT信号通路从而抑制肺癌干细胞的增殖。Xu等［17］通过基因芯片及实时定量反转录PCR发现，银屑病患者皮损中miRNA-31表达明显升高，升高的miRNA-31的主要靶基因是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶40，靶基因的激活可直接作用于角质形成细胞促进其增殖，另一方面miRNA-31的过度表达也可产生较多的血管内皮生长因子，其与受体结合后，活化PI3K，可激活PI3K/AKT信号转导通路，使银屑病患者角质形成细胞凋亡抑制，角质形成细胞过度增殖参与银屑病的发病。

5 结语

银屑病领域有关miRNA基因调控精细复杂，不同的miRNA在银屑病发病中起不同作用。在银屑病皮损中异常表达的miRNA通过负反馈调控其细胞因子，细胞因子与靶细胞表面相应的受体结合，激活特定的信号转导通路，可调节细胞生长、分化、增殖、调节免疫应答等参与银屑病的发生发展过程。这些异常表达的miRNA可能是银屑病潜在的疾病标志物以及治疗的新靶点。随着对miRNA和银屑病信号转导通路研究的深入，miRNA可以对信号转导通路活性起协调作用，因此，研究以miRNA为靶点的药物通过银屑病信号转导通路的作用而阻断疾病的发生发展有着重要的意义，能够为疾病的治疗提供新的机会，值得我们深入研究。

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Association between microRNAs and psoriasis-related signaling pathways

Rao Lang*,Wang Xiaohua,Chen Yongfeng.*Department of Dermatovenereology,Guangdong Medical University,Zhanjiang 524023,Guangdong,China

The control of cell growth,differentiation and apoptosis is realized through intercellular signal transduction dependent on activation of signaling molecules.Abnormity in intercellular signal transduction usually contributes to the occurrence of diseases.Studies have demonstrated that the occurrence of psoriasis is related to multiple abnormal signaling pathways,mainly including the mitogen-activated protein kinase（MAPK）signaling pathway,non-receptor tyrosine kinases Janus kinase/signal transducer and activator of transcription （JAK/STAT） pathway,tumor necrosis factor α （TNF-α） signaling pathway and phosphatidylinositol 3-kinase （PI3K）/protein kinase B（AKT） signaling pathway.Furthermore,abnormality in these pathways is also associated with microRNA-mediated post-transcriptional regulation.

Psoriasis;MicroRNAs;Signal transduction;Tumor necrosis factor-alpha;Janus kinases

Chen Yongfeng,Email:gdcyf@163.com

2015-07-09）

10.3760/cma.j.issn.1673-4173.2016.03.014

陈永锋，Email:gdcyf@163.com

本文主要缩写：MAPK：丝裂原活化蛋白激酶，Jak：Janus激酶，STAT：转录激活因子，TNF：肿瘤坏死因子，PI3K磷脂酰肌醇3激酶，AKT：蛋白激酶B