基质金属蛋白酶在皮肤病中的研究进展

突、枕鳞、部分枕髁和C1、C2的一侧后弓、侧块、椎弓及横突等。在分离C1、C2时注意保护椎动脉。骨质的切除范围包括一侧部分枕鳞、枕骨大孔后外缘、C1后弓、乳突,使乙状窦可被牵拉向外侧从而扩大对岩斜区的暴露角。沿乙状窦内侧5mm 处切开硬膜,硬脊膜的切开于椎动脉穿过寰枕膜处的外侧,硬膜瓣翻向中线侧。牵开小脑即可暴露相关解剖结构。

此区域神经、血管众多,包括Ⅶ～Ⅻ颅神经、C1和C2神经根、椎动脉Ⅴ3、Ⅴ4段、基底动脉、小脑前下动脉、小脑后下动脉、脊髓前后动脉和众多的小穿支。手术的重点在于寻找、暴露及保护椎动脉,椎动脉总是位于神经根的腹侧、下斜肌的下缘[8]。此处有丰富的静脉丛围绕椎动脉。C1横突孔是有价值的骨性标志[9]。

此种入路手术技术要求较高,但对于中、下斜坡区病变,其距离近,视野宽广,不失为一种较理想的手术入路。

3.5　颞底或颞下入路　耳前颞底或颞下入路为经岩骨前部从

前外侧方向到达斜坡的途径。颞底或颞下入路的皮肤切口自耳前颧弓下缘向下向后至颞上线处拐向前,止于眶外上方发际缘。分离颞肌至骨质,截断颧弓后形成颧颞骨窗,颞底部骨质切除可达翼突外侧板附近。处理桥静脉后可将颞叶抬起,解剖颈动脉池、脚间池、环池等脑池,可进一步抬起颞叶,如暴露仍欠佳,可切除部分颞叶。

此入路适合上岩斜区向外上发展,或突入颞下窝的病变。病变须较局限,如较大,则须使用联合入路。

4　小结

手术入路的选择是神经外科手术的重要组成部分,也是手术成功与否的决定性因素之一。在处理岩斜区病变时,手术入路的选择则显得更加重要。在选择手术入路时主要考虑以下

几点:(1)肿瘤的大小、部位及受累及的区域;(2)颅底骨质的改变;(3)脑干受压的程度、方向;(4)基底动脉与肿瘤的位置关系;

(5)肿瘤的供血来源及静脉回流以及瘤周水肿;(6)术前神经功

能缺失的程度;(7)患者的年龄和一般状况;(8)术者的经验和对手术的认识程度。术前对影像学资料的精确分析可以提供预测岩斜区肿瘤的危险程度的重要信息,帮助神经外科医师估计手术风险。

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(收稿日期:2006-08-29)

?综述与讲座?

基质金属蛋白酶在皮肤病中的研究进展

蔡丽　丁政云

作者单位:050011　石家庄市,河北医科大学第四医院皮肤科

基质金属蛋白酶(M MP )是一族锌依赖性内肽酶,可降解细胞外基质中各种蛋白成分,基质金属蛋白酶抑制剂(TI MP )能特异性抑制其活性。基质金属蛋白酶及其抑制剂是细胞外基质合成及代谢平衡中两个重要的酶系,参与多种与细胞外基质蛋白水解重塑有关的生理过程,如组织发生、组织修复、血管形成等,二者表达的失衡与类风湿性关节炎、骨性关节炎、慢性溃疡、皮肤老化、牙周炎以及肿瘤细胞侵袭转移有关[1]。近来研究表明,M MP 及其抑制剂与多种皮肤病发病有密切关系。

1　M MP 简述1.1　M MP 的结构

[2]

　M MP 是一类含有锌离子,活性依赖于钙

离子的蛋白酶,有下列基本结构。(1)信号肽与前肽区:信号肽

位于N -末端,其作用是引导翻译后的产物至胞浆内质网。前肽区内含有保守的PRCG V ΠNPD 序列,其中保守的半胱氨酸在大

多数M MP 酶原活化中有重要作用。(2)催化区:催化区中存在两个锌离子结合区和至少一个钙离子结合区。两个锌离子结合区中,一个位于活性中心内,涉及M MP 的催化过程,称为催化性锌离子;另一个为结构性锌离子。催化区有三个保守的组氨酸残基,是催化性锌离子结合的位点。(3)铰链区与类血红素蛋白结合区:铰链区位于催化区与类血红素蛋白区之间,以二硫键与类血红素结合蛋白区末端氨基酸残基相连。类血红素结合蛋白区含有4个重复序列,与血红素结合蛋白及玻璃粘连蛋白有较弱的同源性。此区的作用认为与大多数M MP 底物特异性有关,同时在M MP 与TI MP 结合中有重要作用。(4)跨膜区:此区存在于膜型基质金属蛋白酶(MT 2M MP )中,有将其固定于细胞膜上的作用。

1.2　M MP的分类及功能　M MP根据作用底物及结构的不同分为5大类:(1)胶原酶(collagenases):包括间质胶原酶(M MP21)、多形核胶原酶(M MP28)、胶原酶23(M MP213),主要降解Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型胶原。(2)明胶酶(gelatinases):包括明胶酶A(M MP22)、明胶酶B(M MP29),可分解Ⅳ、Ⅴ、Ⅹ、Ⅺ型胶原和明胶等。(3)基质溶解素(stromelysins):包括基质溶解素21(M MP23)、基质溶解素22 (M MP210)、基质溶解素23(M MP211)及M MP27,分解Ⅲ、Ⅳ、Ⅸ、Ⅹ型胶原蛋白等。(4)膜型基质金属蛋白酶(MT2M MP),包括MT12 M MP(M MP214)、MT22M MP(M MP215)、MT32M MP(M MP216)、MT42 M MP(M MP217)、MT52M MP(M MP224)、MT62M MP(M MP225),目前对MT12M MP研究较多,可降解Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ胶原、纤维连接蛋白、层粘连蛋白等。(5)其他类型M MP:包括金属弹性蛋白酶(M MP212)、M MP218、M MP219、釉质溶解素(M MP220)、M MP223。

1.3　M MP的活性调节[2]　(1)基因水平的调节:在多数M MP基因的调节序列中,含有T AT A盒,在T AT A盒之前,存在多个转录调节结合位点。多种细胞因子、细胞外基质成分、致癌物、原癌基因产物如表皮生长因子(EG F)、肿瘤坏死因子2α(T NF2α)、血小板衍生生长因子、碱性成纤维细胞生长因子、白介素21(I L21)、c2 fos和c2jun的表达产物能促进多种M MP mRNA的转录。研究还发现糖皮质激素、转化生长因子、视黄酸能在基因水平抑制M MP的表达。(2)酶原活化调节:M MP以无活性的酶原形式释放,必须经水解去除前肽区,从而暴露出锌离子活性中心的锌-半胱氨酸复合物,导致自身蛋白酶解,才能被活化。纤溶酶系统在M MP的激活过程中起着决定性作用。细胞因子、蛋白水解酶、自由基等也参与M MP酶原的激活。(3)TI MP对M MP的调节:迄今发现的TI MP家族有4种,即TI MP21、2、3、4,其氨基端的半胱氨酸残基与活化的M MP锌离子活性中心结合,以1∶1形成TI MP2M MP复合体,可阻碍酶原的活化并抑制M MP的活性。尽管每种TI MP都能抑制所有的M MP,但目前证据表明TI MP21主要抑制M MP1、M MP3、M MP9。TI MP22多随M MP22的表达而表达,对M MP2活性特别重要。

2　M MP与皮肤病

皮肤中的成纤维细胞、角质形成细胞、巨噬细胞、内皮细胞、肥大细胞、嗜酸性粒细胞均可产生M MP[1]。M MP在皮肤创伤愈合、皮肤光老化、结缔组织病、皮肤基底细胞上皮瘤、鳞状细胞癌及恶性黑素瘤中的研究已有较多报道,现将其在其他皮肤病中的研究做一综述。

2.1　银屑病　Fleidchmajer等[3]研究银屑病皮损区及非皮损区M MP22及TI MP22的表达。免疫组化法检测显示M MP22在银屑病皮损基底上层角质形成细胞胞浆过度表达。原位杂交法发现M MP22mRNA在皮损、非皮损中表达增强,主要位于基底上层细胞胞浆。酶学研究发现皮损及非及损均有M MP22的前体(proM MP22)及其激活形式(a2M MP22)的表达。皮损区TI MP22于基底上层细胞周边呈线状分布,而在非皮损区其表达仅限于基底细胞。Western印迹显示非皮损在及皮损区a2M MP22及TI MP22均显著增加,而后者增加尤为显著。作者认为M MP22活性形式的出现可能与银屑病表皮中细胞与细胞之间、细胞与基质之间粘附关系的改变有关。Suomela等[4]采用原位杂交法研究发现银屑病皮损中侵入表皮的巨噬细胞及真皮浸润炎细胞有M MP212mRNA(21Π27)及M MP29mRNA(25Π27)的表达。在浸润炎细胞及真皮乳头血管内皮细胞中可见TI MP21表达(22Π29),其表达强于TI MP23,后者仅表达于血管周围(9Π16)。其随后的研究[5]在银屑病角质形成细胞、内皮细胞、成纤维细胞中检测到M MP219,其表达与K i67(角质形成细胞标志)及p63(角质形成干细胞标志)位于同样区域。PCR法显示银屑病角质形成细胞M MP219mRNA上调。作者推测银屑病角质形成细胞M MP219表达上调可能是由基底膜结构改变所导致。

2.2　扁平苔藓　G iannelli等[6]采用免疫组化方法研究扁平苔藓皮损发现在基底膜免疫染色减弱或消失的区域伴有M MP22的强表达,其表达既可见于角质形成细胞亦可见于真皮浸润炎细胞。M MP29在皮损区及非皮损区表达相似,均表达于巨噬细胞及角质形成细胞。TI MP22在扁平苔藓皮损中染色明显减弱。体外试验证明M MP22可降解层粘连蛋白25(基底膜的重要组成成分)γ2链产生80K d的片断。因此认为表皮和真皮M MP22表达增加而表皮TI MP22表达减弱造成二者平衡失调,从而导致扁平苔藓基底膜的破坏。Zhou等[7]在口腔扁平苔藓中的研究得出不同结论。免疫组化法研究口腔扁平苔藓皮损显示:M MP22及M MP23主要表达于上皮层,而M MP29主要表达于粘膜固有层浸润炎细胞中,上皮组织偶见表达。E LIS A法显示:口腔扁平苔藓皮损T细胞培养上清中M MP29浓度高于口腔扁平苔藓患者外周血及正常对照外周血T细胞的培养上清,且M MP29ΠTI MP21升高。酶学研究未检测出M MP22及M MP23活性,但是发现pro2 M MP29及a2M MP29形式。作者认为T细胞来源过度表达的M MP29可能造成口腔扁平苔藓中基底膜破坏并且促进口腔扁平苔藓T细胞向表皮内迁移。Suomela[5]研究显示扁平苔藓皮损中基底膜异常部位可检测到M MP219的表达。

2.3　异位性皮炎　K atoh等[8]研究发现,发作期异位性皮炎患者与正常人相比,血清TI MP21水平明显升高,而M MP23水平无差别,即TI MP21ΠM MP23升高。经正规治疗后,异位性皮炎患者血清TI MP21水平显著下降。血清TI MP21水平升高的异位性皮炎患者其外周血嗜酸性粒细胞计数、血清IgE水平、乳酸脱氢酶水平、皮疹计分、皮疹面积均显著高于TI MP21水平正常的患者。TI MP21高水平的异位性皮炎患者更易发生苔藓化、痒疹等慢性皮损,而水肿、渗出等急性皮损在TI MP21高水平患者与正常水平患者无差异。因此认为血清TI MP21水平可能是用来估计异位性皮炎患者长期活动性的一个有用指标。

2.4　接触性皮炎　Heffler等[9]研究显示接触性皮炎皮损中M MP29表达增加,进一步采用双重免疫荧光法研究证实M MP29阳性细胞为C Dla+巨噬细胞。G iannelli等[10]研究发现接触性皮炎皮损处M MP22及M MP29增加,而非皮损区无变化。相反, TI MP22在非皮损区较皮损区表达更显著。MT12M MP染色在二者无差别。这三者在接触性皮炎患者血清与对照组相比未见显著差异。作者认为M MP22、M MP29在接触性皮炎发病中发挥作用。Wang等[11]应用二硝基氟苯分别作用于M MP23及M MP29缺陷小鼠,诱导接触性过敏反应模型。缺乏M MP23的小鼠对局部应用二硝基氟苯显示较弱的接触过敏反应,若事先给予

M MP23皮下注射,则其反应趋于正常。M MP29缺乏小鼠发生接触过敏反应时间可达7天以上,而野生型小鼠其反应7天已完全消退。作者认为:M MP23是接触过敏反应起始阶段所必需的,而M MP29在接触过敏反应消退中发挥作用。

2.5　淤积性皮炎　Herouy等[12]采用PCR法、Western印迹法及免疫组化法研究郁积性皮炎皮损中M MP21,2,13及TI MP21,2的表达情况。发现皮损中M MP21,2,13的基因表达和免疫组化染色均高于对照组;相反,TI MP21,2的基因表达及免疫组化染色均弱于对照组。作者认为M MP21,2,13过度产生和表达不伴有其抑制物(TI MP21,2)的相应增加可能是细胞因子介导所致, M MP可能在郁积性皮炎皮损重塑中发挥作用。

2.6　瘢痕疙瘩　Fujiwara等[13]研究发现培养的瘢痕疙瘩纤维细胞产生的M MP21,3,TI MP21分别是正常纤维细胞的6倍、2.4倍、2倍。向培养物中加入TG F2β后,M MP21产生减少,而M MP22产生增加;加入抗TG F2β抗体后,M MP21产生增加而M MP22无明显变化。这两种情况下,TI MP21含量均无显著变化。瘢痕疙瘩纤维细胞的迁移活性是正常纤维细胞的2.5倍而加入广谱M MP抑制剂G M6001后其迁移活性降至正常水平。作者认为:培养的瘢痕疙瘩纤维细胞产生的M MPs增加,其产生受TG F2β的调节,而M MPs提高了纤维细胞的迁移活性。Uchida等[14]采用PCR及E LIS A法检测瘢痕疙瘩来源的纤维细胞及正常皮肤来源纤维细胞产生M MPs的差异,结果与上述不同。发现无论在mRNA水平还是蛋白水平,瘢痕疙瘩纤维细胞表达M MP213均显著增加,而M MP21,8的表达显著减少。

2.7　Bowen病　K ebayashi等[15]采用免疫组化法研究显示,Bo2 wen病中角化不良细胞及基底细胞可见M MP29的阳性着色,而正常皮肤中其阳性表达主要分布于颗粒层。Bowen病中可见TI MP21染色消失区域,而正常皮肤表皮全层均有着色。因此, M MP29及TI MP21染色模式的改变与Bowen病的恶性转化密切相关。Verdolinie等[16]研究亦证实M MP29表达于Bowen病中角化不良细胞。

2.8　大疱性类天疱疮　Liu等[17]用BP180抗体制造大疱性类天疱疮模型,发现M MP29基因缺陷的小鼠尽管也表现出基底膜带抗体积聚和中性粒细胞浸润,但并不形成水疱。用正常小鼠中性粒细胞重建M MP29基因缺陷小鼠后,在抗BP180的作用下可形成大疱性类天疱疮皮损。结果提示,中性粒细胞来源的M MP29参与了大疱性类天疱疮的发生,并为大疱性类天疱疮的治疗提供了依据。Shimanovich等[18]的研究得出了类似结果。他们将用大疱性中真类天疱疮患者IgG处理过的人类皮肤冰冻切片进行培养,观察到中性粒细胞聚集到真表皮交界处,并诱导表皮下裂隙形成。当加入白细胞弹性蛋白酶抑制剂及M MP2 9抑制剂后,均抑制水疱的形成。因此认为,粒细胞介导的蛋白水解作用导致了类天皮损中真表皮分离,弹性蛋白酶和M MP29在其中起重要作用。

综上所述,M MP及TI MP通过影响细胞外基质的代谢在很多皮肤病的发病中起作用,随着对其研究的进一步深入,也必将为这些皮肤病的生物靶向治疗提供新的思路。

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(收稿日期:2006-09-06)