角质形成细胞PPOX表达减少导致内在致病性并加剧皮肤性叶啉症表型

本研究针对皮肤性叶啉症(VP)的发病机制展开深入探索，通过构建PPOX基因敲降的角质形成细胞模型，首次揭示PPOX表达缺失不仅导致卟啉积累，更直接引起细胞增殖分化异常。研究发现角质屏障功能受损与卟啉光敏反应存在协同致病效应，为VP治疗提供了新的靶向策略。

　　

在遗传性代谢疾病领域，叶啉症始终笼罩着神秘面纱——当患者暴露在阳光下，皮肤会出现水疱、溃烂等严重光敏反应，犹如被黑暗诅咒的"吸血鬼病"。其中variegate porphyria(VP)作为同时兼具皮肤光敏和神经内脏症状的亚型，其发病机制尚未完全阐明。传统观点认为这种疾病纯粹是由于卟啉代谢物在皮下积累引发光毒性反应，但伦敦大学玛丽女王学院的研究团队通过最新研究发现，事情远非如此简单。

这项发表在《Journal of Investigative Dermatology》的重要研究首次揭示：导致VP的关键酶原卟啉原氧化酶(PPOX)的表达缺失，会直接引起角质形成细胞自身的内在病理改变，而不仅仅是间接通过卟啉积累发挥作用。这一发现彻底刷新了我们对叶啉症皮肤表现机制的理解，为开发新型治疗策略提供了重要理论基础。

研究人员采用shRNA基因沉默技术构建了两种不同敲降程度的永生化角质形成细胞系（KD1保留50%表达量模拟单等位基因突变，KD2保留25%模拟双等位基因低功能突变），结合5-氨基酮戊酸(5-ALA)和去铁胺(DFO)处理诱导卟啉积累，通过Western blot、qPCR、荧光检测、氧化应激测定等技术系统评估细胞表型变化，并创新性地建立3D皮肤器官型模型模拟体内环境。所有实验均使用人源性细胞系，原代真皮成纤维细胞来源于健康成人腹部皮肤捐赠。

研究结果呈现出令人振奋的发现：

PPOX表达水平影响角质形成细胞增殖和迁移

通过Western blot和qPCR验证，成功构建了KD1（52%蛋白残留）和KD2（23%蛋白残留）两种敲降细胞系。两种敲降细胞均显示增殖能力显著降低，且KD2还出现迁移功能受损，表明PPOX表达量与细胞基本功能存在剂量依赖关系。

角质形成细胞具有活跃的血红素生物合成通路

ALAS1蛋白检测显示所有细胞系均表达该限速酶，且5-ALA处理可抑制其表达，证实存在血红素负反馈调节机制。卟啉荧光检测发现KD2细胞在5-ALA+DFO处理后产生显著更高的荧光强度，说明低PPOX表达导致卟啉代谢物积累加剧。

卟啉积累对角质形成细胞的负面影响

增殖实验显示所有细胞系经5-ALA+DFO处理后增殖均受抑制，但KD细胞对单纯5-ALA处理表现出耐受性。氧化应激检测发现KD2细胞的GSH/GSSG比值变化模式异于对照组，提示其氧化还原稳态发生改变。

PPOX缺陷影响角质形成细胞分化

角蛋白分化标志物involucrin表达分析显示，未处理条件下KD细胞分化能力随PPOX表达降低而减弱，但DFO处理可奇迹般地挽救分化表型。3D器官型模型进一步证实，KD模型表现出表皮厚度减少、分化标志物Keratin 10和involucrin表达降低的屏障缺陷特征。

积累的卟啉在3D器官型中影响分化和 stratification

药物处理实验表明，5-ALA单独处理可显著抑制所有细胞模型的Keratin 10、Keratin 14和involucrin表达，而DFO单独处理主要影响分层而非分化。联合处理则呈现复杂表型，说明卟?积累与铁螯合对皮肤屏障形成具有多重影响。

研究结论深刻指出：PPOX表达降低本身就会导致角质形成细胞增殖分化异常，形成更薄且分化不全的皮肤屏障；这种内在缺陷与卟啉积累的外部光毒性效应协同作用，共同导致VP的皮肤病理表现。特别是发现25-50%的PPOX表达量可能是一个关键阈值，低于此阈值将引发显著细胞功能障碍。

该研究的革命性意义在于突破了延续40年的传统认知——不仅证实皮肤局部确实存在活跃的血红素合成通路，更重要的是揭示了角质形成细胞自身的内在缺陷在疾病发生中的主动作用。研究人员创新的3D疾病模型为未来叶啉症研究提供了强大平台，既可深入探索分子机制，也能用于测试ALAS1 siRNA（如Givosiran）等新型疗法的效果。这一研究为开发针对皮肤屏障修复的联合治疗策略开辟了新方向，对改善VP患者生活质量具有重要临床价值。