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皮肤病中蛋白激酶D1研究进展

2022-12-14 来源:步旅网
304 Chin J Lepr Skin Dis.May 2017,Vo1.33,No.5 ‘练 综述・・。 皮肤病中蛋白激酶D1研究进展 顾 静 刘保国 周 萌 张海芳。 [摘要] 蛋白激酶D1是一种在体内多个重要器官广泛表达的钙离子/钙调蛋白依赖性的丝氨酸/苏 氨酸蛋白激酶,参与多种重要的生理和病理活动,在许多肿瘤组织中表达异常。PKDI促进角质形成 细胞增殖,抑制其分化,对表皮伤口愈合及肿瘤的形成具有促进作用,与UVB、ROS等影响皮肤疾病 发生发展的重要因素之间都有密切联系。因此PKD1可能成为治疗某些皮肤病甚至皮肤肿瘤更有效 的分子靶点。 [关键词] 蛋白激酶D1; 角质形成细胞:皮肤疾病 Update of protein kinase D1 in dermatosis GU西 ,LIU Baoguo ,ZHOU Meng ,ZHANG Halfang . 1.Institute of Postgraduate Department f oChengde Medical College,Chengde 067000,China;2.Department fDeromatology,the ofilfiated Hospital ofHebei Engineering Univeni ̄,Handan 056000,China;3.Handan Command Center of Emergency Ressue.Handan 056000.C ina Corresponding author:LIU Baoguo。E—mail:lbg66@163.corn [Abstract]Protein kinase D1(PKD1)is one calcium—dependent serine/threonine kinases extensively ex. pressed in multiple important organs and it is involved in multiple physiological processes and va ̄ous patho— logical conditions and abnormally expressed in tumor tissues.PKD1 promotes the proliferation and inhibits the differentiation of the keratinocytes,which play an important role in wound healing and tumor develop— ment.There is a close correlation between PKD1 and ultraviolet B,ROS,in terms of the development of skin diseases.Therefore,PKD1 may be a more effective target in the treatment of some dermatoses. [Key words]protein kinase D1;keratinocytes;dermatosis 蛋白激酶D(protein kinase D,PKD)是一种钙离 子/钙调蛋白依赖性的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。首 先由1994年Rozengurt等¨]发现,曾被认为是蛋白激 酶C(PKC)家族成员(protein kinase mu,PKCix)之 一证明其参与人体多种生理和病理活动,与皮肤疾病的 关系也越来越多的引起学者们的兴趣_5 ]。 1 PKD1概述 ¨2],由于其激酶结构域与钙离子/钙调蛋白依赖性 1.1 PKD1在细胞内分布在静息状态下的细胞中,大 部分PKD1定位于细胞质.少部分存在于高尔基体和 细胞核,在一些特异细胞中还可分布在线粒体或分泌 颗粒中。PKD1活化后可移位至不同的细胞结构中, 激酶(Ca /calmodulin—dependent kinase。CAMK)家族 的同源性高于PKC家族,具有PKC激酶家族成员所 没有的疏水端和一个特异性的底物同源结构域 (pleckstrin-homology domain。PH)。故现已归为CAMK Ser744/748位点的磷酸化可能参与PKD1在细胞中 分布位置的调节。其富含锌指结构和底物同源区的 N段结构域使其激酶活性处于很低的状态,在受到佛 波酯、G蛋白偶联受体激动剂、生长因子等刺激后立 即活化,并被募集到细胞膜、细胞核或高尔基体等位 置 。 激酶家族_3]。目前已确定三个PKD亚型,分别为 PKD1(PKC ̄)、PKD2和PKD3(PKCv),三者在结构 上存在相似之处,能被相同的刺激因子激活但却有着 不同的功能,因为他们具有不同的表达水平和组织特 异性,且彼此之间存在着复杂的相互作用[4 J。早期文 献中PKD仅指PKD1,目前关注最多的也是PKD1,已 基金项目:河北省2016年度科技支撑计划项目(编号:16277724D) 河北省政府资助I晦床医学优秀人才培养项目(编号 361037) 1.2 PKD1在组织内的表达PKD1基因(又称 PRKD1)位于人染色体14qll位置,在体内多个重要器 官如脑、心脏、肺中广泛表达,在多种肿瘤中表达异 常,与肿瘤的发生及侵袭转移密切相关_9 ,如在前 列腺癌、乳腺癌、非小细胞肺癌、胃癌和结直肠癌中 PKD1显著下调 卜¨],而高表达的PKD1在胰腺癌、 作者单位:l承德医学院研究生学院,承德 067000 2河北工程大学附属医院皮肤科,邯郸,056000 3邯郸市紧急救援指挥中心,河北邯郸,056000 皮肤基底细胞癌及黑素瘤的发生和转移中起重要作 用 。 。 通信作者:刘保国,E-mail:lbg66@163.com 1.3 PKD1参与调控细胞功能和多条细胞内信号传 中国麻风皮肤病杂志2011生 箜 鲞箜 塑 导通路.其中与皮肤病关系较密切的主要有:①氧化 应激条件下PKD1活化,通过NF-KB途径帮助表皮 角质形成细胞存活。表皮角质形成细胞受到氧化应 激损伤后.会引起线粒体上PKD1活化,从而激活 PKD1一IKK—NF—KB信号通路。NF—KB转录因子将诱 导超氧化物歧化酶2(superoxide dismutase2,SOD2)基 因的表达.继而保护细胞避免凋亡_1引。②PKD1通 过磷酸化组蛋白去乙酰化酶HDAC,影响HDAC对基 因表达的调控作用进而调节有丝分裂信号。在以皮 肤色素沉着、脱失、掌跖角化及癌变为特征的砷中毒 病变中可能发挥一定的作用[19,20]。③PKD1通过 RINI(一种竞争性Ras效应蛋白)诱导ERK通路的 持续激活,诱导原癌基因c—Fos的聚集促进细胞DNA 合成,调节细胞的有丝分裂_2 。 1.4 PKD1与皮肤病相关的主要激活途径:①通过 催化域上的两个磷酸化位点Ser744/748激活,即 PKC(磷脂酶C)依赖性PLC—PKC—PKD1途径|22 J。 通过PKC使PKD1分子的Ser744位点磷酸化及 Ser748位点自身磷酸化,从而突破PH结构域的抑制 而使PKD1处于稳定的活化状态。其后常常伴随 Ser916位点的磷酸化.标志着PKD1的完全活化,有 研究表明皮肤黑素瘤细胞中PKD1便是以此途径活 化 , 引。②通过Tyr463位点磷酸化激活,在氧化应 激等条件下酪氨酸激酶的活性增强.活化的Src作用 于PKD1分子的PH结构域,使Tyr463位点发生磷酸 化。结合目前的研究我们考虑PKD1在皮肤非黑素瘤 中可能是通过该途径活化的 J。 2 PKD1与某些皮肤病的相关性 2.1 PKD1与角质形成细胞 角质形成细胞是表皮 组织最重要的功能细胞,其增殖和分化失衡可致皮肤 防御功能损伤及多种皮肤疾病发生。PKD1信号通路 对维持表皮平衡具有至关重要的作用 ]。通过RNA 干扰技术降低PKD1的表达到原有水平的20%。足以 阻止角质形成细胞的增殖和逆转分化_2 。Choudhary 等研究证实PKD1的缺失可导致各种分化标记及相 关mRNA表达显著增加l2 。Rashel等发现PKDI表 达的多少并不影响表皮组织的正常发育和稳态,然而 有趣的是在表皮损伤的情况下,PKD1的缺失可致伤 口周围的角质形成细胞增殖和迁移明显较正常组减 缓,出现伤口再上皮化延迟_2 。近期他们又提出不 同的PKD亚型在人角质形成细胞中具有不同的作 用,PKD2缺失增加角质形成细胞的增殖潜能,PKD3 缺失却可导致增殖能力缺陷使得克隆形成及组织再 生能力减少。而PKD1对角质形成细胞的作用可能相 对较弱_2 。这和美国佐治亚医学研究所及我们前期 所得实验结果相悖,PKD1在人表皮组织的真实表达 情况及其与皮肤病的关系有待进一步研究。 305 2.2 PKD1参与皮肤肿瘤形成早在2005年Risfich 等利用免疫组化证实了PKD1在正常皮肤,银屑病和 基底细胞癌中的表达,而初步推测其在增殖性皮肤病 如银屑病和皮肤肿瘤中可能发挥作用[16 3。Rashel等 选用PKD1基因敲除的小鼠和正常小鼠对比进行二 阶法化学诱癌实验,结果显示PKD1敲除组小鼠成瘤 率及肿瘤恶性程度都明显低于正常对照组。说明 PKD1的缺失可抑制肿瘤形成,进而推测PKD1在皮 肤肿瘤的形成过程中发挥重要作用[2 。。。Chiou等 研究证实在皮肤肿瘤干细胞标记CD34阳性的细胞 系和皮肤肿瘤中通过抑制PKD1相关的信号通路可 有效预防皮肤肿瘤发生[3 。Kempkes等在黑素瘤细 胞下调PKD1的表达结果发现肿瘤细胞增殖明显下 降。他们认为PKD1相关通路的失活可能有助于抑制 黑素瘤细胞的增殖及对肿瘤微环境的维护[3 。随着 对PKD1与皮肤肿瘤发生发展关系认识的逐渐深入, 越来越多的证据显示PKD1有望成为皮肤肿瘤治疗 的新靶点。 2.3 PKD1与紫外线 紫外线与皮肤健康状况及某 些皮肤病变的发生关系极为密切,皮肤中的角质形成 细胞是uV照射的重要靶点。慢性uV辐射可导致皮 肤组织中复杂的细胞内事件和分子反应,最终可导致 皮肤衰老甚至恶性肿瘤的形成。研究发现UVB的致 癌作用较UVA更强。并可以促使ROS的产生l33 1 。 UVB杀伤角质形成细胞造成其凋亡的过程中同时激 活细胞内的PKD1(这种PKD1的活化形式可能是通 过丝氨酸家族中的酪氨酸激酶实现的),活化的 PKD1有益于减少遭受低水平UVB损伤细胞的过度 凋亡(低水平UVB照射引起的微小DNA损伤可以修 复) 。如果PKDI有助于已经遭受了紫外线引起 的DNA损伤细胞的存活.这些角质形成细胞的DNA 突变可能继续扩散,甚至形成皮肤肿瘤。 2.4 PKD1与活性氧簇(reactive oxygen species,ROS) 是生物体内细胞在有氧代谢过程中产生的含氧及氧 代谢产物的一类具有高生物活性的物质,ROS的产生 及氧化还原状态的调节是皮肤肿瘤细胞中常见的生 化反应,低水平的ROS参与肿瘤细胞的生长,ROS水 平增高到一定程度转而抑制肿瘤的发展。多数化疗药 物也是通过抑制肿瘤细胞的抗氧化防御体系来诱导 细胞凋亡[3 。Zhang等相关研究揭示PKD1参与线 粒体去极化,是调节活性氧产生阈值的关键因素, PKD1出现在肿瘤生长的特定阶段,在细胞老化及营 养缺乏方面发挥重要功能 。UVB诱导角质形成细 胞凋亡依赖于细胞的氧化还原状态。长期反复的uV 刺激带来的慢性损伤可能导致细胞修复功能受损从 而产生光老化、光致癌。因此对PKD1与角质形成细 胞氧化应激反应的研究对明确uV对皮肤损害的机 306 理具有非常重要的意义。而目前运用于多种皮肤病 的光动力疗法中,光敏剂进入组织及细胞被特定波长 的光照射后吸收能量转为激发态,随后与底物作用产 生单线态氧及ROS作为细胞毒性物质启动对肿瘤细 胞的直接及间接杀伤l3引。在这个过程中PKD1是否 发挥作用,发挥怎样的作用,值得我们进一步探究。 3展望 PKD1在皮肤病中发挥的具体作用目前尚无定 论,但多数研究者认为PKD1促进角质形成细胞的增 殖,抑制其分化,且与佛波酯、UVB、ROS等影响皮肤 疾病的重要因素间存在密切的联系,可能在某些皮肤 病甚至皮肤肿瘤的形成中发挥重要的作用。然而 PKD1能否成为增殖性皮肤病或皮肤肿瘤治疗中的新 靶点,尚需更深人的探究。 参考文献 [1]Valverde AM,Sinnett-Smith J,Van Lint J,et 1a.Molecular cloning and characterization of protein kinase D:a target for diacylglycerol and phorbol esters with a distinctive catalytic domain[J].Proc Natl Acad Sci USA,1994,9t(18):8572- 8576. 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(收稿:2016-07-01修回:2016-07—08) 临床研究伴急性尿潴留的内脏带状疱疹l1例临床分析 张凯 ・ 带状疱疹是一组因水痘一带状疱疹病毒感染引 起、沿单侧神经走行呈簇状分布的水疱为主要皮肤表 现并伴有明显神经痛的常见皮肤炎性损害。免疫下 内侧者2例,单侧腰及下腹部者2例;该组病例中,尿 潴留症状出现早于带状疱疹者5例。与疱疹同时出现 者5例,在疱疹经治疗逐渐好转后出现1例。 降的人群可引起内脏带状疱疹。现将我科伴有急性 尿潴留的11例内脏带状疱疹病例进行回顾性分析。 1 临床资料 入选病例为2011年7月至2014年7月经临床 诊断带状疱疹且伴有尿潴留的11例患者,其中男8 例,女3例,男女比例为2.67:1;发病年龄45~81岁, 平均年龄为67.4岁,其中40岁以上者1例,50岁以 11例患者均具有典型的单侧发生的呈簇水疱, 沿神经走行呈不规则带状分布:具有显著的神经痛症 状;经超声诊断并排除其他原因引起的尿潴留。诊断 为带状疱疹并发尿潴留。 治疗:该组病例均给予阿昔洛韦0.25入液静滴 q8h治疗,疗程10~15天,同时辅助口服甲钴胺、胸腺 肽及双氯芬酸纳对症治疗,皮疹区外用炉甘石洗剂收 敛,并联合应用红外线照射治疗。其中9例患者经上 述治疗后临床皮疹、神经痛及尿潴留逐渐缓解,2例 病人尿潴留症状较重,均给予持续导尿、间断放尿处 理,其中1例患者于30天拔除导尿管,1例患者5O天 上者1例,60岁以上者4例,70岁以上者4例,80岁 以上者1例;人选病例中8例伴有内科疾病,其中既 往有冠心病者6例,糖尿病者2例;皮疹均表现为单 侧分布的成簇水疱,其中位于单侧会阴区的有7例 (阴阜处者3例,肛周2例,同时受累者2例),单侧股 作者单位:山东省泰山医学院附属莱钢医院皮肤科,莱芜,271200 拔除导尿管。11例患者均治愈出院,2个月后院外随 访无明显后遗症状。 (下转第311页) 

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