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抗IL-12/IL-23p40抗体改善咪喹莫特诱导的银屑病样皮炎小鼠的皮炎和皮肤屏障功能障碍

期刊:european journal of pharmacologyDOI:10.1016/j.ejphar.2018.03.018

本研究由Toray Industries, Inc. Pharmaceutical Research Laboratories的Takehiro Takahashi、Yoko Koga和Mie Kainoh共同完成,发表于2018年的《European Journal of Pharmacology》。该研究聚焦于银屑病(psoriasis)的发病机制及治疗策略,探索了抗IL-12/IL-23p40单克隆抗体(p40 mab)对咪喹莫特(imiquimod, IMQ)诱导的小鼠银屑病样皮炎的治疗效果,特别是对皮肤屏障功能障碍的改善作用。

学术背景

银屑病是一种慢性炎症性皮肤病,以红斑、皮肤增生、鳞屑和角质形成细胞(keratinocyte)过度增殖为特征。其发病机制尚不完全清楚,但免疫系统失调,尤其是IL-23/IL-17轴的激活被认为是关键因素。IL-23是一种由IL-12p40和p19亚基组成的异二聚体细胞因子,主要由活化的巨噬细胞或树突细胞(DCs)分泌。它通过激活Th17细胞(产生IL-17的辅助性T细胞)促进炎症反应,从而在银屑病发病中起核心作用。此外,皮肤屏障功能障碍也是银屑病的特征之一,但其与IL-23/IL-17轴的关系尚未明确。本研究旨在探究p40 mab是否能够改善银屑病样皮炎的症状及皮肤屏障功能,并揭示其潜在机制。

研究流程

  1. 动物模型建立
    使用7周龄雄性BALB/c小鼠,通过每日局部涂抹3.5 mg咪喹莫特乳膏(IMQ)连续4天,诱导银屑病样皮炎模型。实验分为三组:正常对照组(未处理)、IMQ+生理盐水(vehicle)组和IMQ+p40 mab组(500 μg/只,腹腔注射,第0天和第2天)。

    • 检测指标:每日测量背部皮肤厚度( micrometer);第4天评估皮肤屏障功能(经皮水分流失TEWL和表皮含水量EW)。
  2. 皮肤屏障功能检测
    使用Cutometer Dual MPA580设备测量TEWL和EW,每组取3个不同部位的平均值。

  3. 基因表达分析
    第4天取背部皮肤组织,通过qPCR检测IL-23p19、IL-17A、IL-22及角蛋白16(Keratin 16)的mRNA表达水平,以GAPDH为内参。

  4. 组织学分析
    皮肤样本经10%福尔马林固定后,进行H&E染色,测量表皮厚度并观察鳞屑形成情况。

主要结果

  1. 皮肤炎症改善

    • IMQ组小鼠背部皮肤厚度显著增加(0.29 mm ± 0.02 vs. 正常组0.04 mm ± 0.02),而p40 mab组显著抑制了这一增厚(0.20 mm ± 0.02)。
    • H&E染色显示p40 mab显著减少表皮增生和鳞屑形成。
  2. 皮肤屏障功能恢复

    • IMQ组TEWL显著升高、EW降低,表明皮肤屏障受损;p40 mab显著逆转了这一现象(p < 0.05)。
  3. 分子机制

    • IMQ组IL-23p19、IL-17A、IL-22及Keratin 16基因表达显著上调,而p40 mab显著抑制这些基因的表达(图4a-d),证实其通过抑制IL-23/IL-17轴发挥作用。

结论与意义

本研究首次证实p40 mab不仅能缓解银屑病样皮炎的症状(如表皮增厚和鳞屑),还能改善皮肤屏障功能障碍。其机制与抑制IL-23/IL-17轴及角质形成细胞过度增殖相关。这一发现为银屑病的治疗提供了新视角,提示靶向IL-23的药物(如已获批的Ustekinumab)可能兼具抗炎和修复皮肤屏障的双重功效。

研究亮点

  1. 创新性:首次揭示p40 mab对银屑病皮肤屏障功能的改善作用。
  2. 临床价值:为IL-23靶向治疗的机制提供了动物模型支持。
  3. 方法学:结合TEWL、EW及多基因表达分析,全面评估皮肤屏障与炎症的关系。

其他价值

研究还提及IL-20家族细胞因子(如IL-19、IL-20)可能参与皮肤屏障功能障碍,为后续研究提供了方向。

该研究为银屑病的免疫治疗和皮肤屏障修复提供了重要理论基础。

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