小坂圭二|内山昭彦|井上雄太|石川麻衣|荒木武|齐藤慎太郎|关口明子|横山陽子|小栗幸子|鳥居亮子|渡边由纪|柴崎浩二|本岐一郎
群马大学医学研究生院皮肤科,日本群马县前桥市昭和3-39-22,邮编371-8511
摘要
背景
瞬时受体电位香草酸受体4(TRPV4)是一种广泛存在于多种细胞中的钙离子通道,它调节多种生理和病理过程。在皮肤中,TRPV4能够感知温度、机械刺激和化学刺激。尽管已有研究表明TRPV4在银屑病中参与炎症反应,但其在特应性皮炎(AD)中的作用仍不明确。
目的
本研究旨在阐明TRPV4在AD发病机制中的作用及其作为治疗靶点的潜力。
方法
我们使用健康人和AD患者的皮肤样本进行免疫染色实验,并在体内使用TRPV4敲除(KO)小鼠和MC903诱导的AD小鼠模型;体外实验则使用HaCaT细胞。
结果
在AD病变部位的角质形成细胞中,TRPV4的表达水平显著升高。与野生型(WT)小鼠相比,TRPV4 KO小鼠在MC903诱导的AD模型中表现出较轻的皮炎、屏障功能障碍和瘙痒症状。通过qPCR检测发现,TRPV4 KO小鼠的2型炎症细胞因子(包括TSLP、白细胞介素(IL)-4、IL-13和IL-31)的mRNA表达显著降低;通过ELISA检测发现TSLP和IL-4的蛋白水平也降低。体外实验中,氧化应激会促进HaCaT细胞中TRPV4的表达和激活,同时增强TSLP的表达。然而,IL-4和IL-13的刺激会抑制HaCaT细胞中TRPV4的激活。最后,使用选择性TRPV4拮抗剂HC-067047处理后,MC903诱导的AD样皮炎的严重程度显著减轻。
结论
我们的研究结果表明,TRPV4参与了角质形成细胞来源的TSLP的表达,进而增强了Th2型免疫反应和瘙痒症状,这提示TRPV4可作为治疗AD的新策略。
部分内容摘录
引言
特应性皮炎(AD)是一种常见的慢性复发性炎症性皮肤病,其发病机制涉及遗传易感性、皮肤屏障功能障碍、2型免疫反应以及持续性的瘙痒[1]。角质形成细胞在维持皮肤稳态中起着关键作用,部分原因是它们能够产生丝聚蛋白——这种关键结构蛋白对表皮水分保持和屏障完整性的维持至关重要。
方法
详细的实验方案和统计分析见在线补充材料和方法部分。人类和小鼠模型中TRPV4的表达增加
首先,我们评估了人类AD患者皮肤中TRPV4的表达情况。使用苏木精-伊红(H&E)染色发现,与正常皮肤相比,AD患者的皮肤具有典型的棘层增厚和真皮层炎症细胞浸润现象。免疫荧光染色显示,AD患者皮肤中的TRPV4表达显著高于正常皮肤(图1a,补充图S1)。进一步证实,TRPV4的表达确实存在差异。
讨论
本研究探讨了TRPV4在AD发病机制中的作用,并通过MC903诱导的银屑病样皮炎小鼠模型评估了TRPV4拮抗剂的治疗效果。
在AD患者的皮肤中,TRPV4主要在角质形成细胞中表达,部分也在T细胞中检测到其表达。最新研究表明,氧化应激参与了AD的发病过程。
资助
本研究得到了日本学术振兴会(JSPS)科学研究资助(项目编号21K08340)的支持。作者贡献声明
小坂圭二:概念构思;数据整理;数据分析;实验设计;结果可视化;初稿撰写。内山昭彦:概念构思;数据整理;数据分析;项目管理;软件使用;实验监督;结果可视化;初稿撰写。井上雄太:实验设计;实验资源提供。石川麻衣:实验设计;实验资源提供。荒木武:实验设计;实验资源提供。齐藤慎太郎:实验设计;实验资源提供。关口明子:实验设计;实验资源提供。利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文研究结果的已知财务利益或个人关系。
作者不存在需要声明的利益冲突。
致谢
我们感谢长崎大学神经化学实验室的柴崎浩二博士提供了TRPV4敲除小鼠和最初的TRPV4抗体。