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NOS、NO和银屑病 |
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来源： 作者： 发布时间：2007-03-11
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关键词： 一氧化氮 一氧化氮合酶 银屑病
一氧化氮(NO)是半衰期很短的可扩散的自由基，是局部合成的有许多生理和病理生理功能的重要生物介质。越来越多的证据表明，这个简单的无机分子在整个皮肤复杂而多样的调节过程中起旁分泌介质的作用。NO是在一氧化氮合酶(NOS)作用下从L-精氨酸产生而来。NOS分原生型(cNOS)和诱生型(iNOS)。前者分神经元型(nNOS、ncNOS、bNOS、NOS1)和内皮型(e NOS、ecNOS、NOS3)，是Ca2+/钙调蛋白依赖的，只有在细胞内Ca2+水平增高时才有活性，其NO合成持续时间短(数秒至数分)、水平低。在人皮肤，cNOS通路提供生物调节功能和自身稳定功能，所合成的NO通常起细胞间信号分子作用，介导神经传递，调节血管扩张、黑素形成以及对紫外线等环境刺激的保护性反应等。后者是非Ca2+依赖的，在转录水平调节，其活性需要新的mRNA和蛋白合成，酶活性可保持较长时间(数小时至数天)，可在多种组织和细胞内被细胞因子和细菌产物所诱生，生产的NO可比原生型NOS生产的多达1000倍。高水平NO有非特异性防御功能和免疫调节、细胞毒活性。NO信号链的破坏已被证明和炎症、增生、皮肤癌及自身免疫性皮肤病有关。最近，人们对NO在人皮肤有重要作 用已取得一致意见，NO打开了一新的研究皮肤病临床和分子的前沿［1，2］。NOS、N O在银屑病等炎性皮肤病中的作用也越来越受到人们关注。
1 NOS在人皮肤的定位、激活
Sakai等用免疫组化法，发现eNOS在正常表皮有表达，而在银屑病患者的表皮中免疫反应活性大大减低。eNOS在正常人和银屑病患者真皮毛细血管的内皮细胞、成纤维细胞是阳性的。而正常皮肤和银屑病皮肤不表达nNOS［3］。Wang等也证实成纤维细胞表达eNOS ［4］。但Baudouin证实未激活的培养的角朊细胞(KCs)表达nNOS［5］。用反转录酶结合PCR法，Sirsjo等发现在银屑病皮损和非皮损皮肤表皮均有bNOS mRNA弱表达，而eNOS mRNA没有表达，并推测bNOS表达可能源于神经嵴起源的黑素细胞［6］。Ormerod等用免疫细胞化学技术结合计算机图象分析证实eNOS在正常皮肤内皮细胞表达，一些KCs也有弱表达；银屑病皮肤与此没有显著的不同。nNOS仅在正常皮肤颗粒层和外泌汗腺表达；而存在于银屑病皮损和非皮损皮肤的整个表皮层。iNOS在正常皮肤无表达，而银屑病皮损显著上调，在真皮乳头内皮细胞和炎细胞强表达、在角朊细胞也有灶状表达，非皮损处有中等表达［7］。Kolb-Bachofen等用PCR和免疫组化法证实银屑病皮损表皮的KCs表达iNO S［8］；但Rowe等认为是取材时混入了真皮乳头组织所致，他们用抗iNOS特异性单克隆抗体处理全层皮肤活检标本，证实真皮上部毛细胞血管内皮表达iNOS［9］；后来他们又用原位杂交证实表皮表达iNOS，真皮乳头的细胞虽有表达，但没能确定是来自内皮细胞还是浸润细胞［10］。Sirsjo等发现iNOS mRNA在银屑病皮损皮肤表皮显示强表达而非皮损皮肤表皮无表达［6］。可见，因取材方法、处理标本的技术不同，NOS在正常皮肤及银屑病皮肤的准确定位还有争论。但角朊细胞、黑素细胞、成纤维细胞和内皮细胞 表达cDNA，角朊细胞、郎格罕斯细胞、成纤维细胞和内皮细胞可被诱生iNSO是公认的［ 1，2］。
在皮肤，细胞内Ca2+水平的增高和紫外线照射可激活cNOS；细胞内毒素、细胞因子、神经肽可诱生iNOS，而糖皮质激素、cyclophilins、维甲酸以及TGF-β、IL-4、IL- 10等抑制其诱生［1，2］。
2 NOS、NO与银屑病临床病理联系
银屑病是一种慢性炎症性皮肤病，以表皮角朊细胞过度增生和不完全分化为特征，真皮中性粒细胞和激活的淋巴细胞浸润伴毛细血管扭曲、真皮渗出和血流增加的血管改变［ 6］。临床表现为伴大量白色鳞屑的红斑块，有Koebrer现象等［11］。
2.1 银屑病临床与NOS、NO及其相互关系
Bewley等证明NO在介导银屑病红斑中起作用 ［12］。Orem等发现亚硝酸盐水平和亚硝酸盐/硝酸盐比率在疾病的活动期比非活动期 高；二者与银屑病的严重性和范围显著相关；NO产量可能是银屑病预后的预测性因子［ 13］。Ormerod等也证实皮损处NO产量比非皮损处显著增高，也认为NO产量与疾病活动性有关；iNOS的表达与银屑病皮损的严重性，与炎性浸润和角朊细胞增生相关［7］。Weller等证明银屑病患者NO的高水平释放与iNOS的高水平表达有关，NO因iNOS诱导而产生 ［14］。
2.2 NOS、NO与角朊细胞增生和分化
银屑病皮损皮肤的角朊细胞稳定而强烈地表达iNOS ，表明NO对角朊细胞增生和分化的影响［1，2］。NO可激活角朊细胞的鸟苷酸环化酶 ，促进cGMP的合成，而cGMP是潜在的KCs有丝分裂原［11］。在正常皮肤，NO和表皮 生长因子(EGF)的作用是相互拮抗的，因此推测银屑病皮肤的角朊细胞可能不能合成足够的N O以抑制EGF介导的KCs增生，结果导致细胞持续生长［11］。通过加NO供应剂模仿局 部升高的NO产生，发现NO对正常人角朊细胞增生和分化有双相作用：低浓度时促进角朊细胞 增生，达到可与iNOS介导的合成率相比较的较高浓度时诱导分化，而且即使在非生理的高浓 度时对角朊细胞也无细胞毒作用［15］。已证明NO抑制肝细胞和内皮细胞增生，诱导 神经元细胞和单核细胞终末分化，表明NO是细胞生长的负调节因子。然而NO在银屑病的作用可能是独特的。因为在银屑病皮损iNOS的(高)表达没能发挥对角朊细胞的促分化作用，和过 度增生、角化不全的病理不符［2］。或者，iNOS在银屑病皮损的表达可能太低以至于不能发挥它的促分化作用［1］。因此，在银屑病中诱生的NO的特殊作用仍待研究 。
2.3 NOS、NO与银屑病炎症反应
在银屑病中IFN-γ、IL-1β、IL-2、IL-6、IL-8和TNF-α增高［16］，这些细胞因子及粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)和脂多 糖可诱导角朊细胞表达iNOS［7］。而NO也可导致许多前炎症介质的释放，如TNF-α 、IL-6等［17］。Bruch Gerharz等用原位杂交实验证明，iNOS mRNA和IL-8的特异 性受体mRNA转录共同存在于银屑病皮损皮肤的表皮角朊细胞。在银屑病中，升高的IL-8及其受体是中性粒细胞和T淋巴细胞的有力趋化剂。并用体外实验证明IL-8加IFN-γ以及TNF -α加IL-1 β可有力地诱导人角朊细胞表达iNOS［18］。这一发现把iNOS诱导和银 屑病特征性中性粒细胞炎症联系起来。
在炎症过程中，白细胞聚集(Trafficking)的调节涉及一复杂的白细胞和内皮细胞产生的粘附分子以及化学因子和细胞因子相互作用。内皮细胞合成的NO起淋巴细胞粘附和白细胞浸润的内源性调节因子。确凿的证据表明iNOS在内皮细胞的表达通过自分泌或旁分泌通路介导各种介质的产生，消除或促进炎症状态。NO诱导的白细胞淤滞可能是对抗银屑病皮损中过 度促有丝分裂反应的机制，这已被已知表达iNOS的肝细胞和内皮细胞的再生过程所证明 ［1］。
2.4 NOS、NO与银屑病微血管改变
有人认为微血管的改变可能激发银屑病［19］。涉及银屑病微循环的调节因子还不清楚。但NO的作用值得重视。除作为内源性血管扩张因子发挥功能外，有人认为，NO还可能通过不同于cGMP介导的机制如通过释放PGE2增加微血管血流：NO可能通过结合到环氧酶(C OX)活性位点的铁-血红素中心激活COX，增加PGE2的释放。在皮肤，PGE2是比NO更有力的血管扩张剂。同时，前列腺素释放的增加使炎症反应加剧［6］。NO还可能通过周围血管的神经调节局部血流［1］。
虽然Morhenn认为郎格罕细胞(LCs)可能通过产生NO触发银屑病［11］，但多种化学因子、细胞因子参与了银屑病的病理形成，NO只是这些调节网络中的一员。因此，NO在银屑病发病机制中的确切作用有待进一步研究。
3 药物治疗及其前景
已知皮质类固醇激素、氨甲喋呤、环胞素A、FK-506和维甲酸可通过抑制NO产生发挥治疗银屑病的作用［7，11］。其中，已知维甲酸衍生物通过抑制iNOS转录，下调NO转 化通路，从而抑制激活的角朊细胞释放NO和TNF-α，发挥抗银屑病作用［20］。
iNOS抑制剂已成功地被用于治疗偏头痛，也用于治疗慢性回肠炎、骨关节炎和肺及真皮组织的免疫复合物介导的血管损伤等急慢性炎性疾病。NO产生抑制剂也可能提供一有价值的缓解皮肤潮红和红斑症状的治疗方法，但NOS抑制剂的广泛应用目前被限制。因为NO涉及许多不同重要生理功能，而目前研制的大多数NOS抑制剂对原生型和诱生型NOS没有选择性。因此，研制NO产生的选择性抑制剂将是改善NOS拮抗剂治疗功效和减少毒性的第一步［1］ 。目前尚无治疗银屑病的临床报道。 参考文献
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