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背景:特应性皮炎(atopicdermatitis,AD)是一种炎症性的、慢性复发性、瘙痒性皮肤病。AD患者皮损处常出现金黄色葡萄球菌定植,其中定植于AD患者皮损表面30-60%金葡菌菌株可以释放金黄色葡萄球菌外毒素超抗原(StaphylococcalenterotoxinA,SEA和StaphylococcalenterotoxinB,SEB)。金黄色葡萄球菌外毒素对外周血来源的单个核细胞(peripheralbloodmononuclearcell,PBMCs)尤其是其中的T细胞的激活在AD的发病机制中发挥了关键作用,前期有研究发现,利多卡因可以明显减弱外来变应原诱导的哮喘患者PBMCs的增值和部分细胞因子的释放;另外,跟皮肤屏障功能相关的中间丝相关蛋白(filaggrin,FLG)和抗菌肽(humanbeta-defesins,HBDs)在AD患者皮内表达严重缺失。目前,临床上常用的类固醇类药物治疗AD由于其给皮肤屏障功能带来的副作用,正被受到质疑,我科在临床上使用的利多卡因静脉封闭治疗AD,具有疗效可靠、价格低廉、停用没有明确的“反跳”现象等优点,但因作用机制尚不清,限制了它的广泛使用,因此对其治疗AD的机制进行探索,将有助于更加准确地使用这一悠久而又低廉的治疗方法,为广大患者服务。 目的:通过研究利多卡因对SEA或SEB刺激激活的AD患者PBMCs的影响,SEA和SEB是否可以直接抑制FLG和HBDs的表达,利多卡因对SEA、SEB和TH2型的细胞因子调控的FLG和HBDs表达的影响和相关机制,以及利多卡因静脉封闭治疗对AD患者皮损处FLG表达的影响,探索利多卡因治疗AD的相关机制。 方法:抽取10例AD患者外周血,常规分离培养PBMCs,分别以SEA或SEB刺激共孵育,同时加入不同浓度的利多卡因,随后采用3H-TdR掺入法检测PBMCs的增值,酶联免疫吸附剂测定(EnzymeLinkedImmunoSorbentAssay,ELISA)检测部分TH1和TH2型细胞因子的释放,检测利多卡因是否可以抑制SEA或SEB对AD患者PBMCs的激活;实时聚合酶链式反应(RealtimePCR,RT-PCR)和蛋白质印迹分析(WesternBlotanalysis,WB)分别检测利多卡因对与SEA和SEB激活的AD患者PBMCs共孵育的人角质形成细胞株HaCaT细胞内FLGmRNA和蛋白表达的影响,以此验证利多卡因是否可以抑制金葡菌超抗原SEA和SEB对AD患者PBMCs的激活。 以不同浓度的SEA或SEB刺激HaCaT细胞或原代人表皮角质形成细胞(Normalhumankeratinocytes,NHK),通过改变培养环境中Ca2+浓度调节其分化,分别采用RT-PCR、Westernblot、ELISA或者免疫荧光染色技术(immunofluorescencestaining)检测SEA或SEB对分化的角质形成细胞(keratinocytes,KCs)内FLG和HBDs的表达的影响,经SEA或SEB刺激后,KCs内细胞因子的释放采用ELISA方法检测,分化前后KCs细胞表面HLA-DR的表达通过流式细胞仪检测。同时检测利多卡因对SEA、SEB以及TH2型细胞因子刺激的KCs细胞内FLG和HBDs的表达是否有影响,并初步探讨利多卡因阻断金葡菌超抗原和TH2型细胞因子对KCs影响的机制。切取6例接受静脉封闭注射利多卡因治疗的患者治疗前后同一皮损处皮肤样本,免疫荧光染色观察FLG表达的变化。 结果:利多卡因以剂量依赖的方式显著抑制了SEA或SEB刺激的AD患者PBMCs的增值和IL-4、IL-5、IL-13、TNF-α以及IFN-γ的释放,同时明显阻断了与SEA和SEB激活的AD患者PBMCs共孵育的HaCaT细胞内FLG表达的下调。 SEA和SEB显著下调了钙离子诱导的、分化状态的HaCaT细胞内FLG、HBD-1以及HBD-3mRNA和蛋白的表达,并在NHK细胞内得到了验证,SEA、SEB和TH2型的细胞因子一起更加显著的下调了分化状态的HaCaT细胞FLG和HBD-3的表达;SEA和SEB显著上调了KCs细胞内TNF-α、IL-4和IL-13表达,KCs细胞分化后其表面MHCⅡ类分子(majorhistocompatibilitycomplexclassⅡmolecules,MHCⅡ)的表达轻微上调;上述炎症因子(TNF-α、IL-4和IL-13)的阻断抗体未能显著阻断SEA、SEB下调KCs内FLG和HBDs的表达,MHCⅡ类分子阻断抗体(anti-humanHLA-DRantibody,L243)显著抑制了SEA、SEB对分化状态的KCs内FLG和HBDs表达的下调,在经IFN-γ刺激的高表达MHCⅡ类分子的KCs内,SEA、SEB极显著的下调了FLG和HBDs的表达,L243可显著抑制SEA、SEB对高表达MHCⅡ类分子的KCs内FLG和HBDs表达的下调,L243对TH2型的细胞因子下调分化状态的KCs内FLG和HBD-3的表达无显著影响,金葡菌超抗原SEA和SEB下调KCs内FLG和HBDs的表达需要MHCⅡ类分子的严格参与,而TH2型细胞因子无需MHCⅡ类分子的的介导下调KCs内FLG和HBD-3的表达;在SEA和SEB刺激的KCs细胞内,与对照组相比,利多卡因显著抑制了KCs细胞内TNF-α、IL-4和IL-13的释放;利多卡因显著抑制了IFN-γ刺激的或钙离子诱导的分化状态的KCs细胞表面MHCⅡ类分子的上调;利多卡因显著阻断了金葡菌超抗原SEA、SEB对FLG、HBD-1以及HBD-3mRNA和蛋白表达的下调;AD患者接受静脉封闭注射利多卡因治疗后,其皮损处FLG的表达明显上调。 结论:利多卡因对SEA和SEB刺激的AD患者PBMCs的激活具有明显的抑制作用,这一发现可能是利多卡因通过发挥抗炎作用有效治疗AD的机制之一。SEA和SEB对分化过程中的KCs细胞FLG和HBDs表达起着负调节的作用,利多卡因通过抑制KCs细胞表面MHCⅡ类分子的表达和TNF-α、IL-4和IL-13的释放显著阻断了金葡菌超抗原对KCs细胞FLG、HBD-1以及HBD-3表达的下调;同时利多卡因也显著阻断了TH2型的细胞因子对KCs细胞内FLG和HBD-3的下调;利多卡因通过间接、直接两种方式阻断了外来变应原对AD患者皮肤屏障功能的破坏,有助于修复皮肤屏障功能。以上研究结果,为利多卡因有效的治疗AD提供了一定的理论依据。我们的研究结果还表明,金葡菌除了可以直接激活AD患者PBMCs,释放大量的炎症因子,下调AD患者FLG和HBDs的表达以外,金葡菌超抗原本身也是造成AD中间丝相关蛋白表达下调的重要因素,并且能抑制表皮抗感染功能。这一发现可以部分解释AD患者经常出现金葡菌反复感染,难以清除,且这类患者常伴有FLG和HBDs表达缺失的现象,是金葡菌超抗原参与AD发病进程的又一新的研究发现。