王志敏1，秦 成1，赵永东1 叶建州1，杨雪松1
(1. 云南中医药大学第一临床医学院，云南昆明650500;2.云南中医药大学第一附属医院云南省中医医院，云南昆明650021)
【摘要】白癜风是后天性黑素细胞特发性损伤和功能异常进而色素脱失的全身性皮肤疾病，白癜风的确切发病机制至今尚来清楚。细胞因子是由多种组织细胞(主要为免疫细胞)合成和分泌的小分子多肽或糖蛋白，主要参与调节免疫应答。免疫细胞分化及介导炎症反应等，在白癜风中发挥重要作用，机体免疫调节异常可导致炎性介质过度表达，炎性反应扩大，损伤皮肤黑素细胞导致皮肤色素脱失，白斑形成。几个与白癜风相关的细胞因子在黑素细胞自噬中起重要作用。
【关键词】 白癜风;自噬;细胞因子;黑素细胞;白介素
中图分类号:R758.4+1文献标志码:A doi:10.3969/jissn1002-1310.2023.01.005
Research progress on the role of vitiligo-related cytokines in melanocyte autophagy
WANG Zhimin,QIN Cheng,ZHAO Yongdong，YE Jianzhou,YANG Xuesong
(1.The First Clinical Medical College of Yunnan University of Traditional Chinese Medicine,Kunming,Yunnan 650500, Chain; 2.Yunnan Hospital of Traditional Chinese Medicine, the FirstAmliated Hospital of Yunnan University of Traditional Chinese Medicine,Kunming，Yunnan 650021，Chain)
【Abstract】Vitiligo is a systemic skin disease with acquired melanocyte(MC)idiopathic damage and abnormal function leading to depigmentation. At present,the exact pathogenesis of vitiligo is not clear.Cytokines are small molecular polypeptides or glycoproteins synthesized and secreted by a variety of tissue cells(mainly immune cells).They are mainly involved in the regulation of immune response, immune cell differentiation and mediating inflammatory response, and play an important role in vitiligo. Abnormal immune
regulation can lead to the overexpression of inflammatory mediators,the expansion of inflammatory response, the loss of skin pigmentation and the formation of leukoplakia caused by MC damage.Several cytokines related to vitiligo play an important role in autophagy of MC cells.
【Key words】Vitiligo;Autophagy;Cytokines;Melanocytes;Interleukin
1 自噬概要
自噬是一个对受损蛋白质、细胞器和微生物的溶酶体进行降解的动态过程，包括自噬体的启动、延伸和形成及自噬体一溶酶体融合，通过降解和回收受损的细胞器和大分子，在维持细胞动态平衡方面发挥着关键作用[1。雷帕霉素的哺乳动物靶标(mTOR)是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白酶，参与细胞生长、凋亡。自噬和能量代谢，它通过将分解代谢转变为合成代谢来调节细胞内代谢状态，是自噬的负抑制因子[2]自噬蛋白微管相关蛋白I轻链3(LC3)是指示自噬囊泡形成的标记物，通过LC3I转化为LC3 Ⅱ起作用LC3Ⅱ/LC3I比率的增加可反映自噬活性水平[3]。p62作为自噬基质，通过与LC3结合并促进自噬小体降解，P62 的结构域提供了一个支架，将底物引导到自噬小体，并促进自噬进展[4]，自噬体形成的促进或自噬体降解的阻断都能够导致p62在细胞内的积累，最终p62进入成熟自噬体中并在自噬体中降解，因此p62含量水平与自噬呈负相关[5]。Beclln-1是自噬启动阶段的重要修饰物，是参与自噬调控的重要因子，可接受自噬信号，还可接受其他信号对自噬进行调节，Beclin-I基因表达引起自噬，表达抑制会阻断自噬[6]。所以Beclin-I、LC3和p62在自噬中起着关键作用。
白癜风是一种多因素疾病，它结合了遗传易感性、环境诱因产生的炎症介质和自身免疫反应[7],各重因素会导致表皮中功能性黑素细胞(Melanocyte，MC)损失或破坏。自噬可能在白癜风中起主要作用，白癜风MC中LC3Ⅱ/LC3I比值和Atg5表达明显高于正常组，而p62、mTOR蛋白表达和酪氨酸酶活性显著低于正常MC[8]。聂慧琼[9]等人研究发现白癜风中自噬与白癜风临床类型有关。Qiao等[将MC的生物学功能和氧化还原动态平衡与自噬过程联系起来，发现抑制依赖Atg7的自噬可以抑制MC的增殖，导致表皮MC过早衰老。过度表达自噬又可以保护MC免受氧化应激诱导的细胞网亡。BastoniniEu等人测定出Atg7和Atg8在非皮损白斑MC中表达水平显著高于正常对照细胞，面Alg5的表达水平有升高的趋势;自噬小体的LC3I在白癜风MC中显著上升。蛋白SOSTM1/p62水平显著下降，Beclin-1在白癜风MC 显示出上调的趋势;超微结构分析显示。在空白对照细胞的细胞质中存在不同时期的黑素小体，非皮损白斑MC显示许多含有黑色素或黑素小体的降解的自噬空泡，说明自噬在白搬风中发挥重要的作用。
2白癜风相关细胞因子在自噬中的作用
2.1 IFN-YIFN-y是一种细胞子。主要由话化的T辅助(Th)1型淋巴细胞和NK细胞分泌。主要参与抑制增殖、凋亡和免疫调节过程，IFN-Y和TNF-a在白风中均过度表达[12。IFN-Y在MC中发挥多种作用:抑制黑素生成，促进 ROS科放，诱导其衰老和凋亡[1，白癜风患者IFN-Y是由白癜风患者皮损和血液中细胞毒性CD8+T 细胞产生，并在体外直接诱导MC凋亡。白癜风发生时，CD8+细胞毒性T细胞对表皮MC的杀伤作用是导致MC破坏的直接原因。Cholijani等人[14比较了白癜风患者与健康人群血清中IFN-的水平有显著性差异。IFN-y及其下游通路在白搬风发病中的作用是IFN-通过与角质形成细胞上的受体结合，激活KC上的JAK，JAK二聚体化后被激活。使其下游STAT磷酸化，磷酸化的STAT进入细胞核引起CXCL9CXCLIO基因的转录，进一步产生趋化因子CXCL9 和CXCLIO，血管中CD8+T毒性细胞受到CXCL9CXCL10的趋化面迁移至表真皮交界处，对MC产生特异性杀伤作用。从而导致白癜风的发生[15。IFN-y可诱导骨肉瘤细胞自噬小体积聚，IFN-还可以使骨肉瘤细胞中胞浆形式的LC3I转换为膜结合形式LC3ⅡIFN-刺激骨肉瘤细胞中LC3Ⅱ的积累。在IFN-y存在下。细胞中Le3-1和Le3-1比率增加了2.6倍[16。因此IFN-在白购风中可能主要是增加LC3II/ 比率，降低了 p62 水平提高MC 白喋通量面出现色素脱失。
2.2 IL-17 IL-17是一种由IL-17A到IL-17F六个成员组成的细胞因子家族，由 Th17 细胞分泌，通过1L-17 受体复合物进入炎症反应，与白癜风累及的体表面积呈显著正相关[17，IL-17高度表达使人体处于高炎症状态，可能会造成皮肤细胞与组织的损伤，导致 MC 功能破坏，皮肤色素出现脱失而产生白斑，且IL-17表达水平越高，患者炎症反应越剧烈，皮肤
损害越明显[18]。BhardwajS.研究[19]表明IL-17暴露于MC会降低MC数量、黑色素含量和酪氨酸含量，而IL-17受体阻断则会导致MC增殖增加和黑色素含量增加，所以IL-17A受体的阻断可能是白癜风的治疗靶点。PI3K/Akt/mTOR通路在调节自噬中起重要作用，LK1/Atg13/FIFP200/Atg101是自噬的起始复合体PI3K催化亚单位3型(PIK3C3)/Beclin-I/Bcl2是自噬核心复合体的关键成分。在IL-17 刺激下，HaCaT细胞内ROS 显著聚集，IL-17 通过缩短细胞核距离引起线粒体功能障碍来诱导自噬，因为 p38、磷酸化糖原合成酶3β的磷酸化水平和β-连环蛋白的含量均增加[20]。IL-17处理可抑制mTOR、Akt和ULK1的磷酸化，随着Bcl2的磷酸化，PIK3C3/Beclin-I/Bcl2 通路被激活，PIK3C3 减少，复合体解离，最后Beclin-I上升。Atg5与Atg12形成偶联物，在自噬小体的形成中发挥关键作用，经IL-17处理后，自噬标记物Lc3-Ⅱ和Atg5水平增加，而p62水平降低，IL-17还增强了Rab7的表达[20]。Rab7是RAB家族的一种小的GTP酶，参与调控多种运输过程，包括溶酶体、吞噬小体、自噬小体和其他溶酶体相关细胞器的生物发生[21]。在骨性关节炎中IL-17A也激活了PI3K/AKT/mTOR通路。在OA细胞中，p-PI3K、p-Akt和p-mTOR的表达显著增加，miR-7的上调加剧了该通路的进一步激活。从而抑制自噬[22]IL-17同样是通过mTOR途径介导银屑病的炎症反应[23]，在白癜风发病机制中可能也是如此。
2.3 IL-23IL-23是Th17细胞亚群中发挥重要作用的细胞因子，是一种广泛参与体内免疫过程，对多种免疫细胞的分化发育、增殖及炎症反应的调节起重要作用的细胞因子。IL-23在TGF-β.和 IL-6的共同参与下诱导CD4+T淋巴细胞向Th17细胞分化导致分泌IL-17，而IL-23维持Th17细胞的活性，并且促进Th17细胞的增殖，白癜风患者血清IL-23水平高于对照组，且与白癜风病程和程度呈正相关，树突状细胞表达IL-23可能在促进活动期疾病的炎症、诱导 Th17 细胞的发展中起作用[24]。ChenF.等人的实验[25]发现IL-23处理组导致mTOR的磷酸化。mTOR复合体1下游的主要效应分子4E-BPI在IL-23处理后也被激活，进一步证实了IL-23激活了mTOR通路，IL-23信号通过mTOR途径，通过上调中性粒细胞RORyt和AhR的表达，正向调节IL-17和IL-22的产生，PI3K已被证明对mTOR激活有正向调节作用[26]。IL-23处理增强了中性粒细胞中PI3K的磷酸化。加入 PI3K 拮抗剂可抑制 IL-23诱导的PI3K磷酸化和4EBP1的激活，提示IL-23通过激活PI3K激活mTOR通路，IL-23还可以激活AKT/MTOR/NF-B信号通路[25]，mTOR抑制可以逆转IL-23 介导的反应，mTOR 抑制剂雷帕霉素是一种常用的自噬激活剂，可消除IL-23 介导的 ROS 积累，甲状腺组织中过多的IL-23 会抑制自噬活性，导致过多的ROS积累，过量的ROS促进了炎症和包括IL-23在内的促炎细胞因子的产生，形成了一个恶性循环反馈。IL-23 使中性粒细胞中 PI3K的磷酸化增强。加入PI3K拮抗剂可抑制IL-23诱导的PI3K磷酸化[26]，以上提示IL-23通过激活PI3K诱导mTOR 通路，不但如此IL-23还可以诱导IL-17的产生，双重激活 mTOR 通路而抑制自噬。
2.4 IL-15IL-15是由162个氨基酸组成的多功能细胞因子，主要与IL-15RA以高亲和力结合的方式存在，可促进活化的T细胞增殖，调节NK细胞，并诱导细胞毒性T细胞的活性[27]。白癜风患者血清IL-15水平高于对照组，且与疾病程度呈正相关[28]。IL-15具有调节IL-17水平和维持T细胞记忆(TRM)信号的能力，是白癜风发病机制中的重要细胞因子[29]TRM细胞不参与循环.驻留在既往病变的白斑部位并引起白癜风的复发。白癜风患者和小鼠自身反应性TRM细胞在血液和皮损皮肤中都表达高水平的IL-15受体。MC特异性TRM细胞在白斑皮肤聚集并产生高水平的IL-15[30]，抗体阻断IL-15信号可持久地逆转色素脱失[31]，二甲双胍可以通过AMPKmTORC1信号通路促进自噬[32]IL-15联合二甲双胍作用于胰腺癌Panc02细胞后，Beclinl和Lc3Ⅱ的表达水平均显著高于单独处理组和对照组，单独使用IL-15干预时Beclin1和Lc3Ⅱ均升高，联合治疗组Lc3Ⅱ和Beclin-I蛋白的表达水平均显著上调，联合处理显著抑制所有磷酸化的AKT、mTOR 和 STAT3蛋白的表达水平，表明AKT/mTOR/STAT3信号通路确实受到IL-15抑制[33]，IL-15通过信号因子TBK结合蛋白1同时激活AMPKa和mTORC1而诱导NKT细胞自噬[34]，可见白癜风患者IL-15是通过激活AMPKa和mTORC1而调控自噬的发生。
2.5 TCF-β TGF-β是一种多功能细胞因子，包括三种不同的哺乳动物亚型，TGF-β1、TGF-β2和TGF-β3，由不同的细胞表达，以调节生长、细胞分化和维持各种组织的动态平衡。在白癜风患者的皮损和非皮损标本中，TGF-β的表达均高于对照组。皮损皮肤组织中TGF-β的表达低于非皮损皮肤组织[35]。SomckhJ[36]通过生物信息富集化分析的方法研究了TGF-β受体升高对11个受影响的自噬基因的影响，得出了由TGF-阝信号介导的自噬基因表达中，DAPK1、Atg5、Atg7、Atg4、ULK2、BeclinlLe3、GABARAP、WIPI2和p62表达上调，BCL-2分子磷酸化的结论，表明TGF-β可以刺激多个自噬信号。TGF-B活化酶1(TAK1)是一种丝氨酸/苏氨酸激酶，它在自噬和细胞凋亡中发挥着重要作用[37]TAK1磷酸化AMPK 和JNK 这两种下游激酶都参与自噬[38],TAK1还调节多种细胞功能，包括生存、凋亡、分化和先天免疫反应。TAK1可被TGF-B、IL-1、TNF-a、LPS、DNA损伤、微生物病原体、toll样受体(TLR)等多种细胞外刺激激活。TAKI可以磷酸化并激活AMPK诱导自噬，自噬调节TGF-B的表达并增强TGF-B介导的人肺成纤维细胞的纤维化，是一种有效的自噬激活剂。在用TGF-BR1抑制剂处理过的瘢痕疙瘩成纤维细胞中，自噬相关蛋白的表达Beclin-I表达明显降低LC3I/LC3-1转化也减少[40],可见TGF-B也是多环节抑制MC细胞自噬。
3 结语
白癜风皮肤色素沉着障碍是由黑素细胞自身免疫破坏引起的。虽然已经确定了许多致病因素，但确切的发病机制仍不清楚。发病率仍呈上升趋势，调查显示白癜风患者最常见的精神障碍是抑郁(62.29%)[41]。目前研究不能为某一种关键因子做出定论，细胞因子与自噬相互影响，共同参与了白微风的致病过程。自噬可消除过量聚集的ROS，以保护细胞免受损伤和死亡，抑制MC细胞自噬又可以减少色素脱失;自噬使得MC细胞和成纤维细胞提旱衰老，对白癜风发生的内在代谢应激起到了保护作用[42],自噬活化可保护小胶质细胞免受AB毒性，可以看出自噬是具有双面作用的。因此笔者认为自噬对于MC细胞是保护机制还是损伤机制尚有待研究，对白癜风治疗有深远意义。
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