2021-4-9 | 皮肤科论文
近年来，TLRs在皮肤病中的作用也越来越受到关注，尤其是感染性皮肤病、过敏性皮肤病和自身免疫性皮肤病。
TLRs的分子结构特点及其信号转导通路
1.TLRs的分子结构特点:TLRs是细胞膜表面Ⅰ型跨膜蛋白，由富含亮氨酸重复序列的胞外区、单一跨膜区和胞内区3部分组成。胞外段识别病原体及其产物，其结构差异大，主要包括十几至二十几个串联的富亮氨酸重复基序，其间有非亮氨酸重复基序(LRR)序列分隔，亮氨酸重复基序一般由24个氨基酸组成，主要是有利于促进蛋白质间的相互黏附，因而认为可用来识别病原体及其产物。近年来的研究发现了许多TLR的配体，这些配体中绝大多数属于PAMP(病原体相关分子模式)，而一些非PAMP和PAMP一样也可诱导炎症反应等宿主防御反应。当然，不同的受体通过不同的配体激活，如TLR2主要识别肽聚糖、脂磷壁酸、脂阿拉伯甘露聚糖、脂蛋白/脂肽、细菌DNA、支原体的巨噬细胞活化脂肽，TLR3主要识别双链RNA，TLR4主要识别脂多糖、人类和衣原体的热休克蛋白60，TLR5主要识别细菌鞭毛蛋白，TLR9则主要识别细菌DNA中的以甲基化胞嘧啶鸟嘌呤为基元构成的特定核苷酸序列结构(CpG)基序。TLRs胞内区由羧基端长短不同的短肽和与IL－1R同源的区域组成，被称为Toll样受体/IL－1同源结构域(Toll/IL－1receptorhomolo-gousregion，TIR)［6］，最近发现IL－18受体亦具类似胞内段结构，胞内区是信号转导的核心元件。TLRs主要分布于淋巴组织、白细胞和单核巨噬细胞等细胞表面，不同的TLRs在非淋巴组织也有不同程度的表达。TLRs精细的结构与广泛的表达是其发挥生物学作用的必要条件。
2.TLRs的信号转导通路:目前研究发现，TLRs的胞内信号转导途径至少有两条［7］，髓样分化因子MyD88(myeloiddifferentiationfactor88，MyD88)依赖途径;TLRs介导的主要是经过MyD88转导的信号途径，称MyD88依赖途径，其他则称作MyD88非依赖途径。目前研究较多的是MyD88依赖途径，PAMPs作用于TLRs，信号经胞内段的TIR结构域与MyDB8结合，MyD88进一步与IL－1受体相关激酶(IRAK)的死亡结构域作用，磷酸化的受体相关激酶与另一接转蛋白肿瘤坏死因子受体相关因子6(TRAF6)形成复合物;TRAF6通过接转蛋白TAB激活激酶TAK－1，进而作用于κB与核因子κB(NF－κB)，NF－κB的激活可导致若干促炎细胞因子的合成与释放。TRAF6还可通过另一途径，作用于MAP激酶MEKK－1(mitogenandextracellularkinasekinase－1，MEKK－1)，经p38激活Jun/Fos，最终均可激活免疫应答基因［8，9］。非MyD88依赖途径衔接的蛋白包括TRIF(TIR－domaincontainingadaptorinducingIFN－β)和TRAM(TRIF－relatedadaptormolecul)，TRIF是TLR3和TLR4信号传导所必需的衔接蛋白，能诱导转录因子和干扰素调节因子3(IRF－3)，以及随后树突状细胞的成熟和活化［10，11］。MyD88依赖途径中主要涉及TLR1、TLR2、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7及TLR9等。而TLR3和TLR4介导的干扰素调节因子3的活化主要是通过MyD88非依赖性的方式。
TLRs在皮肤病中的作用
1.感染性皮肤病
1)细菌感染性皮肤病当外界病原微生物如革兰阳性菌、革兰阴性菌等通过皮肤侵袭入机体时，皮肤中的单核巨噬细胞、树突状细胞等通过其表面表达的TLRs与病原体的PAMP结合刺激后，合成并释放IL－1、IL－6、IL－8、IL－2、TNF－α、IFN－γ等大量细胞因子及抗菌肽防御素(HBD)，在早期杀灭病原微生物，发挥机体的防御屏障功能。此外，TLR的活化可诱导一氧化氮合成酶的转录活性，产生一氧化氮，触发胞内杀菌机制，使细菌感染的巨噬细胞凋亡，通过细菌在入侵部位的局部死亡限制细菌的扩散。Krutzik［12］等发现TLR2/1的异质二聚体被麻风分支杆菌激活，结核样型麻风患者皮损处TLR1及TLR2高表达;相反瘤型麻风皮损处TLR1和TLR2表达缺失，表明TLRs主要在结核样型麻风中起作用。Kang等［13］分别比较了瘤型麻风患者、结核样麻风患者和正常人的TLR2构象，发现结核样麻风患者和正常人的TLR2的构象未发生突变，TLR2的构象突变仅发生在瘤型麻风患者，这提示TLR2的突变使得机体易患瘤型麻风。并发现TLR2突变的瘤型麻风患者外周血单核细胞分泌IL－2、IL－12、IFN－γ和TNF－α的能力下降，这也是瘤型麻风细胞免疫反应低下的原因之一。
2)病毒感染性皮肤病人浆细胞型树突状细胞(pDC)膜表面表达的TLR7、TLR9接受病毒PAMP刺激后，产生Ⅰ型干扰素(IFNα/β)，Ⅰ型干扰素是抗病毒作用的重要效应物质，Dai等［14］研究发现，脂多糖以及单纯疱疹病毒均能上调pDC的干扰素调节因子－7基因的表达，并且干扰素调节因子－7基因的上调与核因子－κB的激活有关。Ash-kar［15］等发现将CpG－ODN(寡核苷酸)导入生殖道黏膜不仅能趋化大量的炎症细胞到黏膜下，而且能抑制局部2型单纯疱疹病毒的复制，表明CpG－ODN能通过TLR(TLR3、4、9)引起局部强烈的先天免疫并呈现有效的抗病毒免疫效应。Wenzel等［16］证实咪喹莫特主要通过TLR7介导Ⅰ型干扰素的生成，从而发挥抗病毒效应。这些TLRs重要的生物学作用为抗病毒治疗提供了一条新思路。
3)真菌感染性疾病目前，白念珠菌和曲霉菌的TLRs在固有免疫机制中的作用研究比较深入，真菌菌壁上的葡聚糖、甲壳素和多种菌壁酶等有可能是PAMP，TLR2、TLR4和TLR6与其结合，通过MyD88途径激活巨噬细胞的核因子－κB的转录。近年来，由念珠菌属引起的人类皮肤黏膜感染正在逐渐升高，病情严重者可以累及全身各系统。国外已有研究证明:TLR2和TLR4在宿主抗白念珠菌机制中起重要作用，TLR2和TLR4基因敲除的鼠对白念珠菌的易感性明显增加［17，18］。Vander等［19］研究显示外周血单核细胞通过不同的TLRs诱导产生不同的细胞因子，白念珠菌的孢子由TLR4介导产生IFN－γ，菌丝由TLR2介导产生IL－10。这提示TLRs不仅参与真菌识别，而且白念珠菌的不同形态由不同的TLRs传导炎症信号通路，引起机体的不同反应，并推测TLR可能与白念珠菌菌丝的免疫逃逸有关。目前研究已证实TLR2和TLR4在树突状细胞识别曲霉过程中起到重要作用，TLR2和TLR4基因敲除的鼠对曲霉菌易感性增加，且MyD88缺陷的小鼠对曲霉菌的易感性也增强，同时中性粒细胞的吞噬能力受损，这提示MyD88依赖性TLR途径在曲霉菌的固有免疫中发挥着重要的作用［20］。曲霉的分生孢子可通过TLR2和TLR4刺激人单核细胞产生促炎性细胞因子TNF－α及IL－1的分泌，而菌丝中能通过TLR2刺激单核细胞产生这些细胞因子，由此推测曲霉菌丝可能通过TLR逃避固有免疫系统识别，而该菌体在感染中的表型转换则可能是它的一种逃避机制［21］。