研究进展-ERK 通路在特应性皮炎（AD）发病中的作用机制及其作为治疗靶点的潜力

九州大学的 Nahoko Zeze 研究团队 2022 年 3 月在 Int. J. Mol. Sci. 发表了「Role of ERK Pathway in the Pathogenesis of Atopic Dermatitis and Its Potential as a Therapeutic Target」的研究论文，该研究揭示了 ERK 途径在特应性皮炎 (AD) 作用机制，并评估了局部应用 ERK 抑制剂可以减轻临床症状、组织学变化、TEWL 值和丝状聚集蛋白表达减少，提示 ERK 途径有望成为未来 AD 的治疗靶点。

特应性皮炎 (AD) 是一种湿疹样皮肤病，主要特征为 2 型炎症、屏障破坏和剧烈瘙痒。除 2 型细胞因子外，干扰素 γ(IFN-y)、白细胞介素 17 (IL-17)、白细胞介素 22 (IL-22) 等多种细胞因子也参与 AD 的发病。据报道，细胞外信号调节激酶 (ERK) 位于此类细胞因子的下游。然而，ERK 途径在 AD 发病机制中的作用尚未被研究。我们检测了 p-ERK 在小鼠和人 AD 皮肤中的表达。我们还采用 AD 样 NC/Nga 小鼠模型，研究了局部应用 ERK 抑制剂对皮炎评分、经皮失水 (TEWL)、组织学变化和丝聚蛋白表达的影响。还评估了 ERK 抑制剂对正常人表皮角质形成细胞 (NHEKs) 中丝聚集蛋白表达和骨髓来源树突状细胞 (BMDCs) 趋化因子产生的影响。p-ERK 在小鼠和人 AD 皮肤中均有高表达。在 AD 样 NC/Nga 小鼠模型中，局部应用 ERK 抑制剂减轻了临床症状、组织学变化、TEWL 值和丝状聚集蛋白表达减少。ERK 抑制剂还恢复了 IL-4 诱导的 NHEK 丝状体聚集蛋白表达减少，并抑制了 IL-4 诱导的 BMDC 趋化因子产生。这些结果表明 ERK 途径参与了 AD 的发病机制，提示 ERK 途径有望成为未来 AD 的治疗靶点。

2.1.p-ERK 在小鼠和人 AD 皮肤中高度表达我们首先使用 AD 患者和螨虫抗原诱导的 AD 小鼠的皮肤样本研究了 AD 皮肤中的 p-ERK 表达，以确认 AD 和 ERK 途径之间是否存在联系。众所周知，应用螨虫抗原在临床和组织病理学上都会诱发 AD 样皮损。免疫组织化学分析显示，与对照组相比，AD 小鼠表皮中的 p-ERK 明显上调 (图 1A-C)。与对照组相比，p-ERK 在 AD 患者表皮中的表达也明显增强 (图 1D-F)，这表明 ERK 途径可能在 AD 发病机制中发挥了一定作用。另一方面，AD 患者与健康对照组之间的 p-p38MAPK 或 p-JNK 表达无差异 (图 S1)。基于这些结果，决定使用 AD 小鼠模型观察 ERK 途径抑制是否能改善 AD 的皮肤症状。

Figure 1. p-ERK 在小鼠和人皮肤中的表达。正常 (A，D) 和 AD (B，E) 皮肤中 p-ERK 的免疫组织化学染色。比例尺:100 微米 (C) 小鼠中对照 (n = 2) 和 AD (n = 8) 的表皮内 p-ERK 表达的百分比。(F) 人对照 (n = 6) 和 AD (n = 17) 的表皮内 p-ERK 表达的百分比。所有数据都表示为平均值的平均标准误差 (S.E.M .)。***p< 0.001 学生双尾非配对 t 检验。

2.4.  ERK 抑制剂的局部应用改善了小鼠的 TEWL 和恢复了 FLG 的表达接下来，为了评估 ERK 抑制剂的局部应用对 AD 的屏障功能障碍的影响，我们分析了 AD 小鼠的 TEWL 和 filaggrin 的表达。 TEWL 是水分通过表皮的轻微蒸散，被广泛用作皮肤屏障功能的指标。外用 ERK 抑制剂治疗组在应用的第 6 天，TEWL 有明显改善（图 4A）。 对照组小鼠的 FLG 表达在表皮的颗粒层中可以检测到（图 4B），但在 AD 组小鼠中则有所减少（图 4C）。然而，局部 ERK 抑制剂恢复了 FLG 在 AD 小鼠表皮的表达（图 4D）。这些结果表明，局部 ERK 抑制剂通过恢复丝状蛋白的表达来改善屏障功能。




Figure4.  ERK 抑制剂的局部应用改善了 TEWL 并恢复了 FLG 在螨虫抗原引起的小鼠 AD 中的表达。 (A）在第 0、2、4 和 6 天用 ASCH vaposcan 经皮水分流失测量仪测量病变部位的 TEWL。 数据以五点重复记录的平均值表示。 所有数据以平均值+S.E.M. 表示（每组 n = 9）。 **p< 0.001 每天进行学生双尾非配对 t 检验。 对照组（B）、AD 组（C）、AD+U0126 组（D）第 7 天背部皮肤 FLG 蛋白（绿色）的免疫组织化学分析。 细胞核用 DAPI（蓝色）反染。 比例尺:50μm。

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https://doi.org/10.3390/ijms23073467