一项新的研究强调了铁调节激素hepcidin水平的升高是如何影响人体健康的有助于牛皮癣驱动皮肤细胞增殖和炎症,提供治疗的新途径。
在最近发表在《自然通讯》上的一项研究中,一组欧洲研究人员检查了表皮上激素肽hepcidin的表达是否在慢性和多因素炎症性皮肤病牛皮癣的发病机制中起作用。hepcidin在肝脏中产生,参与调节体内铁水平。
牛皮癣影响全球约3%的人口,不受性别、年龄或种族等人口因素的影响。牛皮癣有两种主要形式:斑块型牛皮癣,更常见的一种,以及脓疱型牛皮癣,更严重但更罕见的形式。银屑病的脓疱形式也与白细胞介素36受体拮抗剂IL36RN基因的特定突变有关。
皮肤细胞或角质形成细胞的异常生长和免疫系统功能障碍被认为是导致牛皮癣的原因。免疫系统功能障碍涉及促炎分子,如肿瘤坏死因子-α (TNF-α)和白细胞介素(IL)-23、IL-22和IL-17。这些炎症信号分子被认为激活角质形成细胞,加剧炎症和皮肤损伤。
中性粒细胞还通过与其他免疫细胞和角质形成细胞的相互作用参与银屑病的发病机制。
此外,研究还发现牛皮癣患者皮肤中的铁含量很高。银屑病患者的表皮也会产生高水平的hepcidin,它被认为可以吸引中性粒细胞来对抗感染。然而,这种激素肽的确切作用尚不清楚。
本研究利用银屑病小鼠模型和细胞实验研究了皮肤中铁和hepcidin表达在银屑病发病机制中的作用。
从安乐死的牛皮癣转基因小鼠模型中获得皮肤样本,并从牛皮癣患者和健康对照中获得皮肤活检,以及人口统计学数据和治疗史信息。
其中一项实验是用免疫反应调节剂咪喹莫特治疗小鼠,用凡士林治疗对照组,每隔一段时间分析咪喹莫特的应用,以建立模型动力学。
在另一项实验中,在小鼠的不同部位注射由il - 36或IL-23组成的细胞因子注射剂,并在1.5小时至96小时的不同时间点进行分析。
研究人员还对组织样本进行了免疫组织化学分析,方法是将其固定在石蜡中,并用苏木精和伊红或特异性抗体对其进行染色。在压力下使用柠檬酸缓冲液进行抗原提取,切片成像进行免疫组织化学定量。
皮肤样品也称重,干燥,并在硝酸中消化,用电感耦合等离子体发射光谱法分析铁含量。
此外,在特定的生长条件下,从人体组织中培养了几种角质形成细胞和成纤维细胞系。调节生长培养基中的钙含量可诱导角质形成细胞分化。
研究人员还通过在气液界面培养成纤维细胞和角质形成细胞,并用铁螯合剂去铁胺(一种铁螯合剂)处理,开发了一种三维器官型筏培养或去表皮化真皮,然后将其固定用于组织学分析。
此外,用去铁胺处理细胞,并用流式细胞术分析细胞增殖情况。此外,对柠檬酸铁铵处理的细胞进行了钙黄蛋白荧光猝灭实验,在荧光染料中孵育,以监测铁摄取数小时。
该研究报道了铁调节激素肽hepcidin在银屑病的发生和发展中发挥重要作用,特别是通过其对铁潴留、角质细胞增殖和涉及中性粒细胞的炎症的影响。
银屑病患者表皮hepcidin水平升高,特别是脓疱性银屑病患者。在银屑病小鼠模型中,hepcidin在炎症过程早期表达,提示hepcidin参与了银屑病样炎症的启动。
当模拟角化细胞过度表达hepcidin时,在小鼠中诱导牛皮癣样症状证实了这一点。
尽管hepcidin水平在急性皮肤炎症的初始阶段升高,但在小鼠模型中,尽管炎症持续存在,但在96小时后,hepcidin水平又回到了基线水平,这可能表明身体试图调节炎症。
脓疱性银屑病患者的hepcidin水平最高,特别是携带IL36RN突变的患者。在小鼠模型中注射促炎细胞因子IL36-α也可诱导hepcidin表达增加,表明hepcidin表达与脓疱性银屑病中性粒细胞驱动的炎症密切相关。
此外,影像学结果还显示炎症皮肤角质形成细胞核中铁的积累。
用去铁胺处理皮肤可减少表皮增厚和角质形成细胞的增殖,加强hepcidin介导的皮肤铁潴留与炎症之间的联系。
综上所述,本研究表明激素肽hepcidin参与体内铁水平的全身性调节,通过调节皮肤细胞中的铁保留,通过中性粒细胞促进炎症,驱动角质细胞增殖,在银屑病的发病机制中发挥重要作用。靶向hepcidin可能为银屑病提供潜在的治疗策略。