SIRT1通過多靶點治療銀屑病及中藥治療展望

孫瑱，周鑫,2，王斯堯，王紅梅

(1.天津中醫藥大學研究生院，天津 301617； 2.天津中醫藥大學第一附屬醫院瘡瘍及周圍血管外科，天津 300193；3.天津市中醫藥研究院附屬醫院皮膚四科，天津 300120)

銀屑病是一種常見且易復發的慢性炎癥性皮膚病，初起時為炎性紅色丘疹，而后丘疹逐漸擴大慢慢融合成片，其邊界清楚，表面附著銀白色鱗屑[1]。目前，病因學研究已將白細胞介素(interleukin，IL)-17等炎癥細胞因子介導的免疫失調確定為銀屑病發病機制的關鍵驅動因素[2]。銀屑病的全球患病率為2.0%～3.5%，近年來有逐年升高趨勢[3]。研究表明，銀屑病可導致心血管疾病、關節炎、抑郁癥、炎性腸病等共病患病發生風險上升[4-5]，嚴重影響患者的生活質量。中醫藥在治療銀屑病上有獨特優勢，具有安全、不易復發、價格低廉等特點，獲得國內外越來越多的認可。現代醫學認為，中藥良好的治療作用是基于多靶點效應。因此，探尋中藥治療的新靶點、核心靶點對于銀屑病具有重要意義，也為創制基于疾病核心靶點的藥物提供新思路，為中醫復方各組分協同作用奠定了基礎。

近年來，乙酰化和去乙酰化修飾成為生命領域研究的熱點。隨著蛋白質修飾以及組蛋白去乙酰化研究的深入，臨床對銀屑病的發病機制也有了更深刻的認識。作為去乙酰化酶重要成員的Sirtuins家族在很多疾病中發揮關鍵調節作用。二甲雙胍能夠通過AMP活化的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase，AMPK)/沉默信息調節因子1(silent information regulator 1,SIRT1)-叉頭框轉錄因子O1通路減輕糖尿病腎病的氧化應激，并增強自噬[6]；也有研究表明，提高SIRT1的表達可以降低小鼠大腦中衰老所致的負面影響[7]。實驗通過提高SIRT1的表達，有效緩解小鼠衰老模型中腦形態異常，并降低炎癥細胞因子及氧化應激相關標志物的表達[7]。炎癥和氧化應激在銀屑病發病機制也占據重要地位。此外，SIRT1基因rs7069102多態性與銀屑病早期發病有關[8]。因此推測，SIRT1在銀屑病的發病和治療過程中可能發揮關鍵作用。現就去乙酰化蛋白酶SIRT1與銀屑病的關系進行綜述，從而全面了解基于SIRT1治療銀屑病的研究現狀及下一步研究重點及展望，以期為銀屑病的治療提出新的研究方向。

1 SIRT1的蛋白結構及功能

Sirtuins為Ⅲ類去乙酰化酶，第1個被鑒定出的Sirtuin蛋白是來自釀酒酵母細胞的SIRT2[9]。Sirtuins(SIRT1～7)是一個依賴于煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide，NAD+)的去乙酰化酶家族，同時具有去乙酰化組蛋白和非組蛋白靶點的作用[10]。目前在人類中已發現四類組蛋白脫乙酰酶，與其他三類(鋅依賴性酰胺水解酶)不同的是，Ⅲ類組蛋白脫乙酰酶的催化活性依賴于NAD+的存在[11]。具體機制為：Sirtuins蛋白構象中存在一個由245個氨基酸構成的NAD+結構域，在一定水平的NAD+作用下，NAD+會與Sirtuins蛋白的催化核心相互作用，從而激活蛋白功能[12]。在此過程中，NAD+會轉化為煙酰胺和O-乙酰-ADP-核糖，目標底物也會完成脫乙酰基修飾[13]。

SIRT1是Suntuins家族中研究最為深入的蛋白。SIRT1可通過修飾組蛋白以及非組蛋白如核因子κB(nuclear factor-κB，NF-κB)、促分裂原活化的蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)等的關鍵轉錄因子，從而調控靶基因的表達[14]。已有研究表明，SIRT1可通過去乙酰化過氧化物酶體增殖物激活受體1α廣泛參與能量和線粒體相關的代謝[15]。該過程被認為是限制熱量影響壽命的基礎[16]，也正是因為這一特性，SIRT1被稱作“長壽基因”。SIRT1的表達比較廣泛，皮膚是其高表達的組織之一，表皮中的SIRT1承擔調節免疫的任務[17]。研究顯示，SIRT1的缺失會抑制巨噬細胞、中性粒細胞和肥大細胞的招募，從而影響表皮的抗炎功能[18]。因此，SIRT1有希望成為調節炎癥性皮膚病的新靶點。

2 SIRT1在銀屑病中的表達情況

SIRT1在正常皮膚組織的表皮層和真皮層表達[19]，而在銀屑病患者中SIRT1的表達整體呈降低趨勢[20]。銀屑病的病變范圍不同，SIRT1的表達也存在差異。如皮損區和皮損周圍區SIRT1的表達存在明顯的不同：皮損區SIRT1的表達降低，而皮損區周圍SIRT1的表達升高[21]。Hwang等[22]的研究也支持這一觀點。生理情況下，SIRT1高表達是因為其參與去乙酰化NF-κB p65亞基，從而抑制SIRT1入核轉錄生成腫瘤壞死因子-α[23]，這是SIRT1正常發揮抗炎功能的基礎。對銀屑病患者的研究表明，皮損中SIRT1的表達與炎癥細胞因子腫瘤壞死因子-α的表達成反比[21]，在銀屑病患者中氧化應激會造成大量的活性氧堆積，活性氧作為第二信使可同時激活多條通路，進而損傷線粒體或DNA，同時也抑制了SIRT1的正常表達[24]。此外，在皮損區大量浸潤的炎癥細胞因子也會抑制抗炎蛋白的表達。研究發現，角質形成細胞在γ干擾素的刺激下會釋放IL-22等炎癥細胞因子，該效應會抑制SIRT1的表達[25]。但在皮損周圍炎癥細胞因子浸潤程度較低的區域，SIRT1的表達與炎癥細胞因子成正比[25]。這可能是因為在皮損邊緣區域，SIRT1能夠正常發揮抗炎功能，其與炎癥細胞因子之間的平衡還未被打破，所以該區域SIRT1的表達與正常皮膚中SIRT1的表達趨勢類似。

SIRT1在皮損和正常皮膚中的表達趨勢截然不同，其機制與銀屑病發病密切相關，使SIRT1成為治療和預測銀屑病的重要靶點之一。

3 多通路參與SIRT1對銀屑病的調節作用

SIRT1可通過修飾經典的信號通路如NF-κB、MAPK、信號轉導及轉錄活化因子3(signal transducer and activator of transcription 3，STAT3)及其他關鍵轉錄因子，發揮抗炎、調節分化、改善氧化應激等作用。通過調控影響銀屑病發病的重要因素，SIRT1可以有效減輕銀屑病。

3.1銀屑病與NF-κB通路 NF-κB作為最常見的炎癥通路轉錄因子與多種疾病相關。NF-κB家族包括5個亞單位p50、p52、RelA(p65)、RelB和c-Rel，各個亞單位之間形成同源或異源二構體，其中p50和p65的結合最為常見[26]。在靜息狀態下，在細胞質內亞基與NF-κB抑制蛋白(NF-κB inhibitor protein，IκB)結合，從而維持無活性狀態。IκB包括IκBα、IκBβ和IκBε等，當通路被激活時，IκB激酶復合物會降解IκBα，從而使p50和p65復合體移位到細胞核內，并激活靶基因[27]。

NF-κB作為常見的促炎轉錄因子已經被證實與銀屑病密切相關，而SIRT1可有效抑制NF-κB通路的激活。Lee等[28]研究發現，提高SIRT1的表達可以降低NF-κB p65亞基在核內的表達，從而抑制炎癥的進一步加重。Zhang等[29]的研究也證實，提高SIRT1的表達可負性調節NF-κB活性，從而降低該炎癥通路在肝臟炎癥及肝纖維化中造成的損傷。這是因為NF-κB p65亞基的乙酰化是該轉錄因子活化的必要條件之一，SIRT1的去乙酰化作用可直接拮抗該炎癥通路的活化，進而減緩疾病的發展。

除直接抑制NF-κB通路外，SIRT1還可通過其他途徑影響NF-κB信號通路及銀屑病的發生與發展。目前發現脂肪因子也可激活NF-κB。Zhang等[30]研究發現，趨化素與其受體(趨化素受體23)結合可激活NF-κB通路，在此過程中會生成大量抑制SIRT1表達的活性氧，使SIRT1無法正常發揮對NF-κB的抑制作用。此外，高表達的脂肪因子所造成的炎癥反應也會抑制SIRT1的表達[25]。有研究證實，與普通人相比，肥胖者血液中炎癥反應標志物如IL-1、IL-6、C反應蛋白的表達顯著增加，并呈低級別慢性炎癥狀態[31]，這可能與持續營養過剩所導致的氧化應激相關。過度沉積的脂肪會生成大量脂肪因子，如趨化素、瘦素、抵抗素等，這些脂肪因子會通過多條炎癥通路促進銀屑病的進展[32]。SIRT1的高表達不僅可以抗炎，而且還能調節能量代謝[33]。流行病學調查顯示，大部分銀屑病患者存在能量代謝失調的表現[34]。因此，通過SIRT1治療銀屑病有更為深遠的臨床意義。

綜上，NF-κB作為最常見炎癥通路在銀屑病的發生發展中具有重要意義。該通路的異常活化會導致下游促炎性細胞因子(腫瘤壞死因子-α等)過度轉錄；此外，生成的細胞因子又可作為該通路的配體進一步活化NF-κB通路，從而形成炎癥循環。SIRT1可直接或間接抑制NF-κB信號通路的活化，有望成為治療銀屑病的重要潛在靶點。

3.2銀屑病與MAPK通路 多種在膜蛋白表達的受體都參與MAPK信號通路的活化，如表皮生長因子受體、成纖維細胞生長因子受體等。經多級信號轉導，膜外信號可以轉導成胞內信號，從而調控多種生物學反應，如細胞增殖、分化、凋亡等[35]。目前，MAPK家族主要有4條信號途徑：胞外信號調節激酶(extracellular signal-regulated kinase，ERK)1/2、c-Jun氨基端激酶(c-Jun N-terminal kinase，JNK)、p38 MAPK和ERK5。該信號網絡多以RAS蛋白結合鳥苷二磷酸/鳥苷三磷酸開始信號通路的第一步，進而通過多級磷酸化的方式全面激活MAPK軸[36]。

MAPK通路的異常磷酸化激活會導致很多疾病，如銀屑病。有研究發現，SIRT1可通過調節MAPK軸恢復氧化還原平衡[37]。Becatti等[38]發現，SIRT1可以降低氧化應激對真皮成纖維細胞造成的損傷，同時也可有效減少MAPK通路的異常活化。細胞內MAPK通路中關鍵轉錄因子的活化會導致通路的異常激活，并促進KI67、增殖細胞核抗原的高表達，從而促進細胞增殖[39]。而SIRT1的高表達可促進ERK磷酸化，并降低JNK和p38 MAPK的激活，以減少成纖維細胞損傷，從而緩解銀屑病[38]。Liu等[40]亦發現，SIRT1激活劑可通過調節MAPK的活化緩解銀屑病。除炎癥外，氧化應激失衡也存在于銀屑病皮損之中。當氧化能力大于抗氧化能力時，過量的氧化中間產物會給線粒體及其他亞細胞單位造成損傷。這些損傷也同樣會加重炎癥，導致疾病在多種致病因素下難以痊愈。

綜上可見，MAPK與銀屑病發病發展密切相關。目前認為p38 MAPK過度磷酸化所導致的皮膚穩態受損是銀屑病的主要發病機制之一[41]，推測可通過抑制p38 MAPK的異常激活治療疾病。SIRT1對p38 MAPK的修飾可以有效降低p38 MAPK的轉錄活性，因此SIRT1-MAPK信號通路是治療銀屑病的重要靶點之一。

3.3銀屑病與STAT3通路 STAT3在脊椎動物發育和成熟過程中起著關鍵作用，主要是在控制炎癥和調節免疫方面。STAT3的基礎氨基酸序列中有一個保守的Src同源2結構域、一個C端酪氨酸殘基以及一個在Ser727處具有絲氨酸磷酸化位點的羧基反式激活結構域[42]。在相應激活因子作用下，酪氨酸殘基Tyr705會被Janus激酶磷酸化，該步驟被認為是激活STAT3的關鍵步驟之一[43]。STAT3的激活程度與Lys685殘基的乙酰化呈正相關，且高水平的乙酰化修飾會提高對下游促炎性細胞因子的轉錄效率，這種修飾對于STAT3的二聚化至關重要，并保證了轉錄的完整性[44]。STAT3不僅可通過轉錄大量炎癥細胞因子促進輔助性T細胞17分化，還可以控制角質形成細胞的細胞周期和增殖[45]，因此被認為是治療銀屑病的重要靶點。SIRT1作為STAT3的上游因子，可直接與STAT3作用。Xie等[46]檢測正常人的皮膚發現，抗SIRT1抗體免疫沉淀復合物中存在STAT3蛋白，充分表明STAT3是SIRT1修飾的重要靶點之一。在銀屑病模型小鼠中發現，SIRT1的表達水平降低，而磷酸化的STAT3的表達顯著升高[47]。這是因為生理狀態下，SIRT1去乙酰化STAT3 Lys685亞基，該作用會抑制STAT3 Tyr705的磷酸化，進而抑制STAT3對下游炎癥細胞因子(IL-6、IL-8、IL-23和IL-17等)的轉錄活性[25]。此外在一項關于動脈粥樣硬化的研究中，用SIRT1激活劑降低了STAT3的磷酸化和脫乙酰化，抑制了人主動脈血管平滑肌細胞的增殖、遷移和表型轉化，從而為疾病的治療提供新方法[30]。除在促炎方面發揮作用外，STAT3在免疫調節方面也有重要作用。STAT3轉錄的細胞因子參與誘導T細胞向促炎輔助性T細胞極化，從而導致局部促炎與抑炎平衡被打破。SIRT1的高表達可以有效抑制STAT3的活性，從根本解決免疫失衡的問題[48]。銀屑病患者皮損中調節性T細胞的表達明顯低于正常人，輔助性T細胞17/調節性T細胞失衡被認為是銀屑病的主要發病機制，也是生物制劑治療銀屑病的最主要理論依據，而SIRT1對其下游STAT3的調控有效抑制了免疫失衡，進一步驗證了SIRT1治療銀屑病的潛力。

3.4其他通路 除上述經典的炎癥相關信號通路外，SIRT1還可通過修飾激活蛋白-1(activator protein-1,AP-1)以及核苷酸結合寡聚化結構域樣受體蛋白3(nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3，NLRP3)炎癥小體改善銀屑病。

AP-1是一組異源二聚體蛋白復合物，包括Jun家族成員c-Jun、JunB、JunD和轉錄因子Fos家族成員c-Fos、FosB等，其參與細胞的增殖、分化、凋亡等生理過程[49]。銀屑病中角質形成細胞的過度增殖現象與AP-1密切相關[50]。有研究發現，銀屑病患者的AP-1結合活性降低，JunB表達顯著減少[51]。不同AP-1通路中下游轉錄因子發揮的功能各不相同，在調控細胞增殖方面，c-Jun主要發揮促進增殖的作用，而JunB會抑制增殖并促進細胞分化[52]。SIRT1可有效恢復JunB的表達。Paramio等[53]研究發現，果糖可以激活SIRT1的表達，從而改善角質形成細胞的過度增殖。具體機制為：SIRT1可與AP-1的主要成員c-Fos和c-Jun的堿性亮氨酸拉鏈結構域相互作用，直接抑制AP-1中c-Jun的轉錄活性，從而改善異常增殖現象。SIRT1還可與NLRP3相互作用，抑制IL-1β成熟[54]。研究發現，二甲雙胍可通過SIRT1途徑抑制NLRP3的進一步活化[55]。NLRP3必須依賴胱天蛋白酶1對IL-1β前體的切割才能完成促炎性細胞因子的活化，在實驗中發現SIRT1抑制劑會提高胱天蛋白酶1的活性，抵消了二甲雙胍對該通路的抑制作用[56]。

綜上可見，SIRT1不僅可以調節適應性免疫，對固有免疫導致的炎癥激活同樣發揮抑制作用。正是因為其參與復雜的炎癥調節網絡，才能在銀屑病及其相關共病中發揮積極的調節作用，有效改善疾病。

4 中藥對SIRT1的調控作用

一些中藥復方及中藥單體能夠通過調節SIRT1的表達發揮治療疾病的作用[57]。但目前尚無中藥直接作用于SIRT1治療銀屑病的報道，因此依據SIRT1作用機制及激活后在實驗中的積極效果，探索潛在的中藥(單體/復方)SIRT1激活劑對銀屑病的治療有重要意義。

4.1中藥單體與SIRT1 中醫稱銀屑病為“白疕”，認為銀屑病的發病主要因為血熱血瘀，所以多采用涼血活血的中藥治療。紅花是活血通絡的重要藥物之一，Wang等[58]研究發現，紅花中主要提取物紅花黃色素可以提高SIRT1的表達，進而發揮抗炎功能。赤芍和丹參均是經典的涼血活血藥，川赤芍中的主要成分氧化芍藥苷通過激活SIRT1和叉頭框蛋白O1信號通路拮抗冠狀動脈血管損傷[59]。中藥丹參中分離得到的丹酚酸B具有良好的腎保護作用，丹酚酸B通過激活SIRT1介導的自噬減弱腎纖維化所導致的腎損害[60]。益氣活血藥紅景天的主要成分紅景天苷通過逆轉鏈脲佐菌素誘導的糖尿病腎病小鼠中SIRT1表達的降低，進而干預疾病的進一步發展[61]。

4.2中藥復方與SIRT1 除上述中藥單體外，也有中藥復方激活SIRT1的報道。Sui等[62]對高脂飲食小鼠的研究顯示，葛根芩連湯灌胃可增強SIRT1的表達，并抑制肝組織中乙酰化叉頭框蛋白O1的表達，改善胰島素抵抗；在體外研究中，葛根芩連湯含藥血清也促進了SIRT1表達的上調。在另一項研究中，高脂飲食顯著降低了自發性高血壓大鼠附睪白色脂肪組織中SIRT1信使RNA和蛋白的水平，進而誘發小鼠代謝失常，清肝滋腎湯可有效遏止SIRT1的降低，改善代謝失衡[63]。在Liu等[64]的研究中，丹紅化瘀口服液可以顯著上調SIRT1蛋白和信使RNA的表達，降低白細胞在靜脈血管壁中的浸潤水平，降低血清炎癥細胞因子的水平，從而減少炎癥誘發的深靜脈血栓形成。在氯化鋁建立的氧化應激和凋亡模型中，用抵擋湯處理后顯著激活了SIRT1/蛋白激酶B/核轉錄因子E2相關因子2/血紅素加氧酶1通路，保護PC12細胞免受氯化鋁誘導的氧化應激和凋亡造成的損害[65]。動物研究發現，參苓白術散對非酒精性脂肪肝的保護作用可能部分歸因于肝臟中SIRT1的激活，而SIRT1選擇性抑制劑EX 527的干預會抑制肝臟中SIRT1的表達，進而降低參苓白術散對肝臟脂質代謝的有益作用[66]。可見，中藥對SIRT1有良好的調節作用，并成功緩解了多種疾病的嚴重程度。李爽[67]的研究發現，涼血消風湯能提高皮損中SIRT1的表達，降低NF-κB p65乙酰化程度以及炎癥細胞因子IL-17A的表達，從而抑制了炎癥通路的活化。中藥甘草提煉出來的甘草甜素通過SIRT1依賴性途徑抑制了STAT3的磷酸化，從而緩解角質形成細胞的過度增殖[68]。

綜上可知，中藥(單體/復方)相關SIRT1激活劑提高SIRT1的表達后，通過多靶點、多層次、多功能調節炎癥相關信號通路、氧化應激、細胞凋亡和細胞代謝等病理過程，使其成為眾多疾病的關鍵靶點。而上述病理過程大多也參與銀屑病的發病，由此可見SIRT1激活劑有望成為銀屑病防治的新突破口。結合中藥價廉、安全等優勢，以及現代中醫藥研發手段的進步，中藥為未來銀屑病新藥研發提供了豐富的資源寶庫。

5 小結與展望

治療銀屑病的藥物有很多，但迄今為止仍沒有公認有顯著療效且無毒副作用的藥物，雖然新興的生物制劑在治療效果和起效時間上優于傳統藥物，但是生物制劑也有自身的局限性。首先注射生物制劑存在前期條件，即患者沒有乙型肝炎、結核等傳染性疾病病史，或這類疾病不處于活動狀態。此外，生物制劑是通過靶向結合細胞因子抑制炎癥信號通路的級聯反應，從而發揮治療作用。該過程不可避免會造成免疫抑制的作用，因此也會造成過敏、感染甚至腫瘤等風險[69]，且在偏遠地區醫保報銷比例較低的情況下，經濟性不佳也是限制患者用藥的重要因素。因此，對于其他通路靶點治療銀屑病的研發依舊是重中之重。研究表明，SIRT1基因的多態性也會誘發銀屑病[8]。此外，SIRT1是治療銀屑病最具有潛力的靶點之一，可通過抗炎、抗氧化、抗增殖等途徑治療銀屑病。最新研究發現，SIRT1激活劑SRT2104可有效減緩銀屑病的進展，但存在胃腸道癥狀、頭痛、頭暈、銀屑病關節炎和轉氨酶升高等副作用[70]。中藥作為SIRT1的天然激活劑有希望避免以上副作用的發生。

基于SIRT1與銀屑病的關系及現有研究的不足，有必要進一步挖掘SIRT1治療銀屑病的具體作用機制，以進一步了解銀屑病發病機制，為后續靶向治療提供理論基礎。此外，中藥SIRT1激活劑是治療銀屑病的重要寶庫，在靶向激活SIRT1情況下可以有效避免毒副作用。值得注意的是，SIRT1也是眾多代謝性疾病的潛在治療靶點，對2型糖尿病、心血管疾病等銀屑病共病也具有調節作用。結合現代科學技術提純中藥單體可有效提高藥物的生物利用度，中藥復方則可通過網絡藥理學等其他研究手段進一步精簡藥物，篩選出靶向提高SIRT1表達的藥物，酌情加入臨床治療的經方驗方中可提高療效，并有效降低銀屑病相關共病的發病風險，提高銀屑病患者的生活質量。