SIRT1通过多靶点治疗银屑病及中药治疗展望

孙瑱，周鑫,2，王斯尧，王红梅

(1.天津中医药大学研究生院，天津 301617； 2.天津中医药大学第一附属医院疮疡及周围血管外科，天津 300193；3.天津市中医药研究院附属医院皮肤四科，天津 300120)

银屑病是一种常见且易复发的慢性炎症性皮肤病，初起时为炎性红色丘疹，而后丘疹逐渐扩大慢慢融合成片，其边界清楚，表面附着银白色鳞屑[1]。目前，病因学研究已将白细胞介素(interleukin，IL)-17等炎症细胞因子介导的免疫失调确定为银屑病发病机制的关键驱动因素[2]。银屑病的全球患病率为2.0%～3.5%，近年来有逐年升高趋势[3]。研究表明，银屑病可导致心血管疾病、关节炎、抑郁症、炎性肠病等共病患病发生风险上升[4-5]，严重影响患者的生活质量。中医药在治疗银屑病上有独特优势，具有安全、不易复发、价格低廉等特点，获得国内外越来越多的认可。现代医学认为，中药良好的治疗作用是基于多靶点效应。因此，探寻中药治疗的新靶点、核心靶点对于银屑病具有重要意义，也为创制基于疾病核心靶点的药物提供新思路，为中医复方各组分协同作用奠定了基础。

近年来，乙酰化和去乙酰化修饰成为生命领域研究的热点。随着蛋白质修饰以及组蛋白去乙酰化研究的深入，临床对银屑病的发病机制也有了更深刻的认识。作为去乙酰化酶重要成员的Sirtuins家族在很多疾病中发挥关键调节作用。二甲双胍能够通过AMP活化的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase，AMPK)/沉默信息调节因子1(silent information regulator 1,SIRT1)-叉头框转录因子O1通路减轻糖尿病肾病的氧化应激，并增强自噬[6]；也有研究表明，提高SIRT1的表达可以降低小鼠大脑中衰老所致的负面影响[7]。实验通过提高SIRT1的表达，有效缓解小鼠衰老模型中脑形态异常，并降低炎症细胞因子及氧化应激相关标志物的表达[7]。炎症和氧化应激在银屑病发病机制也占据重要地位。此外，SIRT1基因rs7069102多态性与银屑病早期发病有关[8]。因此推测，SIRT1在银屑病的发病和治疗过程中可能发挥关键作用。现就去乙酰化蛋白酶SIRT1与银屑病的关系进行综述，从而全面了解基于SIRT1治疗银屑病的研究现状及下一步研究重点及展望，以期为银屑病的治疗提出新的研究方向。

1 SIRT1的蛋白结构及功能

Sirtuins为Ⅲ类去乙酰化酶，第1个被鉴定出的Sirtuin蛋白是来自酿酒酵母细胞的SIRT2[9]。Sirtuins(SIRT1～7)是一个依赖于烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide，NAD+)的去乙酰化酶家族，同时具有去乙酰化组蛋白和非组蛋白靶点的作用[10]。目前在人类中已发现四类组蛋白脱乙酰酶，与其他三类(锌依赖性酰胺水解酶)不同的是，Ⅲ类组蛋白脱乙酰酶的催化活性依赖于NAD+的存在[11]。具体机制为：Sirtuins蛋白构象中存在一个由245个氨基酸构成的NAD+结构域，在一定水平的NAD+作用下，NAD+会与Sirtuins蛋白的催化核心相互作用，从而激活蛋白功能[12]。在此过程中，NAD+会转化为烟酰胺和O-乙酰-ADP-核糖，目标底物也会完成脱乙酰基修饰[13]。

SIRT1是Suntuins家族中研究最为深入的蛋白。SIRT1可通过修饰组蛋白以及非组蛋白如核因子κB(nuclear factor-κB，NF-κB)、促分裂原活化的蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)等的关键转录因子，从而调控靶基因的表达[14]。已有研究表明，SIRT1可通过去乙酰化过氧化物酶体增殖物激活受体1α广泛参与能量和线粒体相关的代谢[15]。该过程被认为是限制热量影响寿命的基础[16]，也正是因为这一特性，SIRT1被称作“长寿基因”。SIRT1的表达比较广泛，皮肤是其高表达的组织之一，表皮中的SIRT1承担调节免疫的任务[17]。研究显示，SIRT1的缺失会抑制巨噬细胞、中性粒细胞和肥大细胞的招募，从而影响表皮的抗炎功能[18]。因此，SIRT1有希望成为调节炎症性皮肤病的新靶点。

2 SIRT1在银屑病中的表达情况

SIRT1在正常皮肤组织的表皮层和真皮层表达[19]，而在银屑病患者中SIRT1的表达整体呈降低趋势[20]。银屑病的病变范围不同，SIRT1的表达也存在差异。如皮损区和皮损周围区SIRT1的表达存在明显的不同：皮损区SIRT1的表达降低，而皮损区周围SIRT1的表达升高[21]。Hwang等[22]的研究也支持这一观点。生理情况下，SIRT1高表达是因为其参与去乙酰化NF-κB p65亚基，从而抑制SIRT1入核转录生成肿瘤坏死因子-α[23]，这是SIRT1正常发挥抗炎功能的基础。对银屑病患者的研究表明，皮损中SIRT1的表达与炎症细胞因子肿瘤坏死因子-α的表达成反比[21]，在银屑病患者中氧化应激会造成大量的活性氧堆积，活性氧作为第二信使可同时激活多条通路，进而损伤线粒体或DNA，同时也抑制了SIRT1的正常表达[24]。此外，在皮损区大量浸润的炎症细胞因子也会抑制抗炎蛋白的表达。研究发现，角质形成细胞在γ干扰素的刺激下会释放IL-22等炎症细胞因子，该效应会抑制SIRT1的表达[25]。但在皮损周围炎症细胞因子浸润程度较低的区域，SIRT1的表达与炎症细胞因子成正比[25]。这可能是因为在皮损边缘区域，SIRT1能够正常发挥抗炎功能，其与炎症细胞因子之间的平衡还未被打破，所以该区域SIRT1的表达与正常皮肤中SIRT1的表达趋势类似。

SIRT1在皮损和正常皮肤中的表达趋势截然不同，其机制与银屑病发病密切相关，使SIRT1成为治疗和预测银屑病的重要靶点之一。

3 多通路参与SIRT1对银屑病的调节作用

SIRT1可通过修饰经典的信号通路如NF-κB、MAPK、信号转导及转录活化因子3(signal transducer and activator of transcription 3，STAT3)及其他关键转录因子，发挥抗炎、调节分化、改善氧化应激等作用。通过调控影响银屑病发病的重要因素，SIRT1可以有效减轻银屑病。

3.1银屑病与NF-κB通路 NF-κB作为最常见的炎症通路转录因子与多种疾病相关。NF-κB家族包括5个亚单位p50、p52、RelA(p65)、RelB和c-Rel，各个亚单位之间形成同源或异源二构体，其中p50和p65的结合最为常见[26]。在静息状态下，在细胞质内亚基与NF-κB抑制蛋白(NF-κB inhibitor protein，IκB)结合，从而维持无活性状态。IκB包括IκBα、IκBβ和IκBε等，当通路被激活时，IκB激酶复合物会降解IκBα，从而使p50和p65复合体移位到细胞核内，并激活靶基因[27]。

NF-κB作为常见的促炎转录因子已经被证实与银屑病密切相关，而SIRT1可有效抑制NF-κB通路的激活。Lee等[28]研究发现，提高SIRT1的表达可以降低NF-κB p65亚基在核内的表达，从而抑制炎症的进一步加重。Zhang等[29]的研究也证实，提高SIRT1的表达可负性调节NF-κB活性，从而降低该炎症通路在肝脏炎症及肝纤维化中造成的损伤。这是因为NF-κB p65亚基的乙酰化是该转录因子活化的必要条件之一，SIRT1的去乙酰化作用可直接拮抗该炎症通路的活化，进而减缓疾病的发展。

除直接抑制NF-κB通路外，SIRT1还可通过其他途径影响NF-κB信号通路及银屑病的发生与发展。目前发现脂肪因子也可激活NF-κB。Zhang等[30]研究发现，趋化素与其受体(趋化素受体23)结合可激活NF-κB通路，在此过程中会生成大量抑制SIRT1表达的活性氧，使SIRT1无法正常发挥对NF-κB的抑制作用。此外，高表达的脂肪因子所造成的炎症反应也会抑制SIRT1的表达[25]。有研究证实，与普通人相比，肥胖者血液中炎症反应标志物如IL-1、IL-6、C反应蛋白的表达显著增加，并呈低级别慢性炎症状态[31]，这可能与持续营养过剩所导致的氧化应激相关。过度沉积的脂肪会生成大量脂肪因子，如趋化素、瘦素、抵抗素等，这些脂肪因子会通过多条炎症通路促进银屑病的进展[32]。SIRT1的高表达不仅可以抗炎，而且还能调节能量代谢[33]。流行病学调查显示，大部分银屑病患者存在能量代谢失调的表现[34]。因此，通过SIRT1治疗银屑病有更为深远的临床意义。

综上，NF-κB作为最常见炎症通路在银屑病的发生发展中具有重要意义。该通路的异常活化会导致下游促炎性细胞因子(肿瘤坏死因子-α等)过度转录；此外，生成的细胞因子又可作为该通路的配体进一步活化NF-κB通路，从而形成炎症循环。SIRT1可直接或间接抑制NF-κB信号通路的活化，有望成为治疗银屑病的重要潜在靶点。

3.2银屑病与MAPK通路 多种在膜蛋白表达的受体都参与MAPK信号通路的活化，如表皮生长因子受体、成纤维细胞生长因子受体等。经多级信号转导，膜外信号可以转导成胞内信号，从而调控多种生物学反应，如细胞增殖、分化、凋亡等[35]。目前，MAPK家族主要有4条信号途径：胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase，ERK)1/2、c-Jun氨基端激酶(c-Jun N-terminal kinase，JNK)、p38 MAPK和ERK5。该信号网络多以RAS蛋白结合鸟苷二磷酸/鸟苷三磷酸开始信号通路的第一步，进而通过多级磷酸化的方式全面激活MAPK轴[36]。

MAPK通路的异常磷酸化激活会导致很多疾病，如银屑病。有研究发现，SIRT1可通过调节MAPK轴恢复氧化还原平衡[37]。Becatti等[38]发现，SIRT1可以降低氧化应激对真皮成纤维细胞造成的损伤，同时也可有效减少MAPK通路的异常活化。细胞内MAPK通路中关键转录因子的活化会导致通路的异常激活，并促进KI67、增殖细胞核抗原的高表达，从而促进细胞增殖[39]。而SIRT1的高表达可促进ERK磷酸化，并降低JNK和p38 MAPK的激活，以减少成纤维细胞损伤，从而缓解银屑病[38]。Liu等[40]亦发现，SIRT1激活剂可通过调节MAPK的活化缓解银屑病。除炎症外，氧化应激失衡也存在于银屑病皮损之中。当氧化能力大于抗氧化能力时，过量的氧化中间产物会给线粒体及其他亚细胞单位造成损伤。这些损伤也同样会加重炎症，导致疾病在多种致病因素下难以痊愈。

综上可见，MAPK与银屑病发病发展密切相关。目前认为p38 MAPK过度磷酸化所导致的皮肤稳态受损是银屑病的主要发病机制之一[41]，推测可通过抑制p38 MAPK的异常激活治疗疾病。SIRT1对p38 MAPK的修饰可以有效降低p38 MAPK的转录活性，因此SIRT1-MAPK信号通路是治疗银屑病的重要靶点之一。

3.3银屑病与STAT3通路 STAT3在脊椎动物发育和成熟过程中起着关键作用，主要是在控制炎症和调节免疫方面。STAT3的基础氨基酸序列中有一个保守的Src同源2结构域、一个C端酪氨酸残基以及一个在Ser727处具有丝氨酸磷酸化位点的羧基反式激活结构域[42]。在相应激活因子作用下，酪氨酸残基Tyr705会被Janus激酶磷酸化，该步骤被认为是激活STAT3的关键步骤之一[43]。STAT3的激活程度与Lys685残基的乙酰化呈正相关，且高水平的乙酰化修饰会提高对下游促炎性细胞因子的转录效率，这种修饰对于STAT3的二聚化至关重要，并保证了转录的完整性[44]。STAT3不仅可通过转录大量炎症细胞因子促进辅助性T细胞17分化，还可以控制角质形成细胞的细胞周期和增殖[45]，因此被认为是治疗银屑病的重要靶点。SIRT1作为STAT3的上游因子，可直接与STAT3作用。Xie等[46]检测正常人的皮肤发现，抗SIRT1抗体免疫沉淀复合物中存在STAT3蛋白，充分表明STAT3是SIRT1修饰的重要靶点之一。在银屑病模型小鼠中发现，SIRT1的表达水平降低，而磷酸化的STAT3的表达显著升高[47]。这是因为生理状态下，SIRT1去乙酰化STAT3 Lys685亚基，该作用会抑制STAT3 Tyr705的磷酸化，进而抑制STAT3对下游炎症细胞因子(IL-6、IL-8、IL-23和IL-17等)的转录活性[25]。此外在一项关于动脉粥样硬化的研究中，用SIRT1激活剂降低了STAT3的磷酸化和脱乙酰化，抑制了人主动脉血管平滑肌细胞的增殖、迁移和表型转化，从而为疾病的治疗提供新方法[30]。除在促炎方面发挥作用外，STAT3在免疫调节方面也有重要作用。STAT3转录的细胞因子参与诱导T细胞向促炎辅助性T细胞极化，从而导致局部促炎与抑炎平衡被打破。SIRT1的高表达可以有效抑制STAT3的活性，从根本解决免疫失衡的问题[48]。银屑病患者皮损中调节性T细胞的表达明显低于正常人，辅助性T细胞17/调节性T细胞失衡被认为是银屑病的主要发病机制，也是生物制剂治疗银屑病的最主要理论依据，而SIRT1对其下游STAT3的调控有效抑制了免疫失衡，进一步验证了SIRT1治疗银屑病的潜力。

3.4其他通路 除上述经典的炎症相关信号通路外，SIRT1还可通过修饰激活蛋白-1(activator protein-1,AP-1)以及核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3，NLRP3)炎症小体改善银屑病。

AP-1是一组异源二聚体蛋白复合物，包括Jun家族成员c-Jun、JunB、JunD和转录因子Fos家族成员c-Fos、FosB等，其参与细胞的增殖、分化、凋亡等生理过程[49]。银屑病中角质形成细胞的过度增殖现象与AP-1密切相关[50]。有研究发现，银屑病患者的AP-1结合活性降低，JunB表达显著减少[51]。不同AP-1通路中下游转录因子发挥的功能各不相同，在调控细胞增殖方面，c-Jun主要发挥促进增殖的作用，而JunB会抑制增殖并促进细胞分化[52]。SIRT1可有效恢复JunB的表达。Paramio等[53]研究发现，果糖可以激活SIRT1的表达，从而改善角质形成细胞的过度增殖。具体机制为：SIRT1可与AP-1的主要成员c-Fos和c-Jun的碱性亮氨酸拉链结构域相互作用，直接抑制AP-1中c-Jun的转录活性，从而改善异常增殖现象。SIRT1还可与NLRP3相互作用，抑制IL-1β成熟[54]。研究发现，二甲双胍可通过SIRT1途径抑制NLRP3的进一步活化[55]。NLRP3必须依赖胱天蛋白酶1对IL-1β前体的切割才能完成促炎性细胞因子的活化，在实验中发现SIRT1抑制剂会提高胱天蛋白酶1的活性，抵消了二甲双胍对该通路的抑制作用[56]。

综上可见，SIRT1不仅可以调节适应性免疫，对固有免疫导致的炎症激活同样发挥抑制作用。正是因为其参与复杂的炎症调节网络，才能在银屑病及其相关共病中发挥积极的调节作用，有效改善疾病。

4 中药对SIRT1的调控作用

一些中药复方及中药单体能够通过调节SIRT1的表达发挥治疗疾病的作用[57]。但目前尚无中药直接作用于SIRT1治疗银屑病的报道，因此依据SIRT1作用机制及激活后在实验中的积极效果，探索潜在的中药(单体/复方)SIRT1激活剂对银屑病的治疗有重要意义。

4.1中药单体与SIRT1 中医称银屑病为“白疕”，认为银屑病的发病主要因为血热血瘀，所以多采用凉血活血的中药治疗。红花是活血通络的重要药物之一，Wang等[58]研究发现，红花中主要提取物红花黄色素可以提高SIRT1的表达，进而发挥抗炎功能。赤芍和丹参均是经典的凉血活血药，川赤芍中的主要成分氧化芍药苷通过激活SIRT1和叉头框蛋白O1信号通路拮抗冠状动脉血管损伤[59]。中药丹参中分离得到的丹酚酸B具有良好的肾保护作用，丹酚酸B通过激活SIRT1介导的自噬减弱肾纤维化所导致的肾损害[60]。益气活血药红景天的主要成分红景天苷通过逆转链脲佐菌素诱导的糖尿病肾病小鼠中SIRT1表达的降低，进而干预疾病的进一步发展[61]。

4.2中药复方与SIRT1 除上述中药单体外，也有中药复方激活SIRT1的报道。Sui等[62]对高脂饮食小鼠的研究显示，葛根芩连汤灌胃可增强SIRT1的表达，并抑制肝组织中乙酰化叉头框蛋白O1的表达，改善胰岛素抵抗；在体外研究中，葛根芩连汤含药血清也促进了SIRT1表达的上调。在另一项研究中，高脂饮食显著降低了自发性高血压大鼠附睾白色脂肪组织中SIRT1信使RNA和蛋白的水平，进而诱发小鼠代谢失常，清肝滋肾汤可有效遏止SIRT1的降低，改善代谢失衡[63]。在Liu等[64]的研究中，丹红化瘀口服液可以显著上调SIRT1蛋白和信使RNA的表达，降低白细胞在静脉血管壁中的浸润水平，降低血清炎症细胞因子的水平，从而减少炎症诱发的深静脉血栓形成。在氯化铝建立的氧化应激和凋亡模型中，用抵挡汤处理后显著激活了SIRT1/蛋白激酶B/核转录因子E2相关因子2/血红素加氧酶1通路，保护PC12细胞免受氯化铝诱导的氧化应激和凋亡造成的损害[65]。动物研究发现，参苓白术散对非酒精性脂肪肝的保护作用可能部分归因于肝脏中SIRT1的激活，而SIRT1选择性抑制剂EX 527的干预会抑制肝脏中SIRT1的表达，进而降低参苓白术散对肝脏脂质代谢的有益作用[66]。可见，中药对SIRT1有良好的调节作用，并成功缓解了多种疾病的严重程度。李爽[67]的研究发现，凉血消风汤能提高皮损中SIRT1的表达，降低NF-κB p65乙酰化程度以及炎症细胞因子IL-17A的表达，从而抑制了炎症通路的活化。中药甘草提炼出来的甘草甜素通过SIRT1依赖性途径抑制了STAT3的磷酸化，从而缓解角质形成细胞的过度增殖[68]。

综上可知，中药(单体/复方)相关SIRT1激活剂提高SIRT1的表达后，通过多靶点、多层次、多功能调节炎症相关信号通路、氧化应激、细胞凋亡和细胞代谢等病理过程，使其成为众多疾病的关键靶点。而上述病理过程大多也参与银屑病的发病，由此可见SIRT1激活剂有望成为银屑病防治的新突破口。结合中药价廉、安全等优势，以及现代中医药研发手段的进步，中药为未来银屑病新药研发提供了丰富的资源宝库。

5 小结与展望

治疗银屑病的药物有很多，但迄今为止仍没有公认有显著疗效且无毒副作用的药物，虽然新兴的生物制剂在治疗效果和起效时间上优于传统药物，但是生物制剂也有自身的局限性。首先注射生物制剂存在前期条件，即患者没有乙型肝炎、结核等传染性疾病病史，或这类疾病不处于活动状态。此外，生物制剂是通过靶向结合细胞因子抑制炎症信号通路的级联反应，从而发挥治疗作用。该过程不可避免会造成免疫抑制的作用，因此也会造成过敏、感染甚至肿瘤等风险[69]，且在偏远地区医保报销比例较低的情况下，经济性不佳也是限制患者用药的重要因素。因此，对于其他通路靶点治疗银屑病的研发依旧是重中之重。研究表明，SIRT1基因的多态性也会诱发银屑病[8]。此外，SIRT1是治疗银屑病最具有潜力的靶点之一，可通过抗炎、抗氧化、抗增殖等途径治疗银屑病。最新研究发现，SIRT1激活剂SRT2104可有效减缓银屑病的进展，但存在胃肠道症状、头痛、头晕、银屑病关节炎和转氨酶升高等副作用[70]。中药作为SIRT1的天然激活剂有希望避免以上副作用的发生。

基于SIRT1与银屑病的关系及现有研究的不足，有必要进一步挖掘SIRT1治疗银屑病的具体作用机制，以进一步了解银屑病发病机制，为后续靶向治疗提供理论基础。此外，中药SIRT1激活剂是治疗银屑病的重要宝库，在靶向激活SIRT1情况下可以有效避免毒副作用。值得注意的是，SIRT1也是众多代谢性疾病的潜在治疗靶点，对2型糖尿病、心血管疾病等银屑病共病也具有调节作用。结合现代科学技术提纯中药单体可有效提高药物的生物利用度，中药复方则可通过网络药理学等其他研究手段进一步精简药物，筛选出靶向提高SIRT1表达的药物，酌情加入临床治疗的经方验方中可提高疗效，并有效降低银屑病相关共病的发病风险，提高银屑病患者的生活质量。