《Journal of Clinical Virology》:Virus-Induced Onychomadesis: Exploring the role of viral infection in nail shedding
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病毒性甲剥离的分子机制研究进展,重点分析HFMD相关病例中KREMEN1受体介导的Wnt/β-catenin信号通路抑制 nail stem cell 分化作用,同时探讨流感病毒、SARS-CoV-2等引发甲剥离的潜在机制及治疗挑战。
崔颖姿|宋普|赵欣|周彤|乔治·傅高
中国科学院过程工程研究所生物药物制备与递送国家重点实验室,北京,100190,中国
摘要
甲剥离(onychomadesis)是指由于甲基质增殖暂时停止,导致甲板近端脱落的现象,近年来逐渐被认为是病毒感染后的并发症之一。其中,肠道病毒相关手足口病(HFMD)是最常见的致病原因。最新研究表明,某些肠道病毒(包括柯萨奇病毒A10)会利用宿主受体KREMEN1(KRM1)干扰Wnt/β-连环蛋白信号通路,抑制甲干细胞分化,从而为病毒感染引起的甲脱落提供了分子机制。此外,也有文献报道了其他病毒感染(如非KRM1依赖性肠道病毒、流感病毒、SARS-CoV-2、水痘-带状疱疹病毒以及HIV和天花病毒的共感染)导致的甲剥离病例。尽管人们对病毒引起的甲剥离的认识日益加深,但在大多数情况下,其确切的发病机制仍不清楚,因此缺乏批准的治疗方法。
了解甲剥离及其他并发症的分子机制有助于提高诊断和治疗效果,为未来针对病毒性甲疾病及相关并发症的药物研发提供指导。我们使用PubMed数据库进行了截至2025年12月的全面文献检索,检索关键词包括:甲剥离、Beau线、感染或病毒以及随访。本文旨在探讨病毒性甲剥离的分子病理生理学机制,分析病毒受体和信号通路在甲干细胞分化中的作用,并探索潜在的治疗策略。
引言
甲剥离是一种非炎症性、无痛性疾病,主要表现为甲板近端与甲基质分离。该现象最早于1937年被记录下来,当时是一例原因不明的病例[1]。2000年Clementz等人首次报道了手足口病(HFMD)患儿出现甲剥离的情况,从而建立了病毒感染与甲剥离之间的关联[2]。此后,全球范围内陆续有研究报道了由肠道病毒感染引起的甲剥离[3]。此外,还有其他病毒感染(如流感病毒[4]、SARS-CoV-2[5]、水痘-带状疱疹病毒[6],以及HIV和天花病毒的共感染[7])导致的甲剥离病例。然而,病毒引起甲剥离的具体机制仍不完全清楚。
最近的研究发现,病毒感染可能导致甲干细胞(NSCs)中的Wnt/β-连环蛋白信号通路减弱,影响细胞分化过程,进而导致甲发育异常[8]。这一发现为病毒-宿主相互作用的细胞信号水平提供了新的见解,并为未来的疾病研究指明了方向。需要注意的是,我们的研究仅限于KREMEN1介导的病毒入侵机制;由于不同肠道病毒使用不同的受体,其潜在的发病机制可能存在差异。
本文旨在综述已发表的文献,探讨病毒性甲剥离的临床表现、病因因素、流行病学特征、分子机制以及未来研究方向。
临床表现
临床表现为甲板上出现轻微的横向条纹(称为Beau线),严重时则会导致甲板完全脱落。这种状况是由于甲生成突然中断,进而阻碍了甲的生长[3]。该现象在儿童群体中最为常见。临床数据显示,手足口病发病后3-8周内会出现甲剥离[2]。在甲脱落过程中,患者通常不会感到任何不适。
病因因素
我们总结了PubMed数据库中关于甲剥离的相关研究(图1)。常见的病因包括某些病毒感染(尤其是手足口病[2]、[9]、[10]、[11]、[14]、[15]、[16]、[17]、[18]、[19]、[20]、[21]、[22]、[23]、[24]、[25])和药物(如化疗药物[26]、抗肿瘤药物[27]、抗惊厥药[28]),以及系统性和皮肤病[29]、[30]、[31]、[32]、[33]、[34]、外伤[35]、石膏固定[36]等因素。
病理生理学与Wnt信号通路
解剖学上,甲与神经和血管紧密相连,为甲的生长和修复提供营养[46]。甲基质中的增殖性甲干细胞不断生成角质形成细胞和甲细胞,这些细胞共同构成嗜酸性角质生成区。随着成熟,这些细胞会失去细胞核,转变为角质形成细胞,最终形成坚硬的甲板。甲板在甲床的引导下向远端延伸。
手足口病相关甲剥离的分子机制
病毒会利用多种宿主因子进行入侵,包括受体介导的膜融合和内吞作用。我们的最新研究表明,肠道病毒CVA10通过与其受体KRM1结合,模拟DKK1的作用,抑制LRP6的磷酸化及β-连环蛋白的积累,从而干扰Wnt信号通路,导致甲生长受阻并引发甲剥离[8]、[50]。我们的研究证实了这一机制。
结论与展望
本文总结了病毒感染对Wnt信号通路的影响,该通路是调控外胚层发育的关键因素。Wnt通路在胚胎发生和组织稳态过程中调控着复杂的分子相互作用网络。然而,病毒感染会在多个层面破坏这种精细调节的平衡。我们的研究明确表明,利用KREM1的病毒与甲剥离之间存在直接关系。
资金来源
本研究得到了中国科学院对外合作项目(180GJHZ2023017MI)和中国国家自然科学基金(82302500,资助对象:Y.C.)的支持。
利益冲突
作者声明不存在利益冲突。
IRB审批状态:不适用。本研究为文献综述,未涉及人类参与者、可识别数据或动物实验。
作者贡献声明
宋普:撰写初稿。崔颖姿:撰写、审稿与编辑;撰写初稿、方法学设计、实验设计、资金筹集、数据管理、概念构思。赵欣:指导与资源协调。乔治·傅高:撰写、审稿与编辑;指导与资金筹集;概念构思。周彤:概念构思。利益冲突声明
作者声明以下财务利益或个人关系可能构成潜在的利益冲突:崔颖姿表示文章发表费用由中国国家自然科学基金提供。若有其他作者,他们声明不存在可能影响本文研究的财务利益或个人关系。