《Immunity, Inflammation and Disease》:Dandruff Is a Low-Grade Inflammatory Condition Featuring Hyperproliferative Keratinocytes, Interleukin-17-Producing T Cells, and N-Acyl Ethanolamines
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背景:头屑以表皮脱屑为特征,但缺乏明显的炎症体征如红斑。表征其炎症特征可能有助于理解潜在的炎症机制,从而为治疗提供替代方法。方法:从健康志愿者和头屑患者中采集全层头皮活检样本。使用ki67和角蛋白16的免疫组化检查角质形成细胞增殖和分化。应用质谱脂质组学分析头
背景:头屑以表皮脱屑为特征,但缺乏明显的炎症体征如红斑。表征其炎症特征可能有助于理解潜在的炎症机制,从而为治疗提供替代方法。方法:从健康志愿者和头屑患者中采集全层头皮活检样本。使用ki67和角蛋白16的免疫组化检查角质形成细胞增殖和分化。应用质谱脂质组学分析头皮皮肤屏障脂质和脂质介质。通过流式细胞术检查免疫细胞的存在及其细胞因子产生。通过细胞计数微球阵列分析头皮皮肤中的细胞因子和趋化因子水平。结果:与健康头皮相比,头屑中观察到角质形成细胞增殖增加和分化异常;然而,这种表皮失调并未反映在屏障脂质水平的变化上。先天淋巴样细胞数量减少和抗原呈递细胞上CD86表达降低是头屑头皮中观察到的少数细胞变化,表明头屑仅轻微改变主要皮肤免疫细胞群体。尽管如此,在头屑头皮中观察到产生白细胞介素-17的T细胞比例增加和C-C基序趋化因子配体17(CCL17)水平升高,表明存在低度、混合型2型/17型炎症反应。头屑头皮中还观察到N-酰基乙醇胺水平升高,包括内源性大麻素anandamide,以及亚油酰乙醇胺和油酰乙醇胺,这可能是将炎症抑制到亚临床水平的原因。结论:这些发现表明,与单纯脱屑性疾病相反,头屑涉及与低度炎症一致的改变了的炎症环境。
### 研究背景与目的
头屑是一种常见皮肤状况,影响10%–50%的人群,但缺乏明显的临床炎症体征如红斑,以往被认为是非炎症性的。然而,瘙痒和脱屑等症状提示可能存在潜在的免疫和物理屏障破坏。以往研究在头屑角质层中发现白细胞介素(IL)-8和肿瘤坏死因子(TNF)-α水平升高,以及IL-1Ra/IL-1α比例升高,提示免疫参与,但对表皮和真皮中的免疫细胞及脂质介质的研究不足。头屑中观察到角质形成细胞过度增殖和分化异常、皮肤屏障缺陷以及脂质代谢紊乱(如鞘氨醇碱基、游离脂肪酸减少),且与马拉色菌属(Malassezia)酵母菌定植增加相关,但马拉色菌也在正常人中存在。此外,头屑与脂溢性皮炎等疾病有相似之处,但其炎症本质尚未明确。研究人员假设头屑是一种低度炎症性皮肤疾病,伴随免疫细胞活性和脂质代谢增加。为此,他们通过分析健康与头屑头皮活检样本中的免疫细胞、免疫介质和脂质变化,以明确免疫和物理皮肤屏障的改变,从而为头屑管理提供新思路。该论文发表在《Immunity, Inflammation and Disease》。
### 主要关键技术方法
研究人员从英国索尔福德皇家医院NHS基金会信托皮肤科中心招募志愿者(健康组n=29,头屑组n=29),取颞顶或枕部头皮全层活检(4mm)。主要方法包括:荧光免疫组化检测ki67和角蛋白16(K16)以评估角质形成细胞增殖和分化;流式细胞术分析表皮和真皮中的免疫细胞群体及细胞内IL-17、IL-22产生;细胞计数微球阵列检测活检培养上清中的细胞因子和趋化因子;靶向脂质组学(UPLC/ESI-MS/MS和UHPSFC-MS)分析N-酰基乙醇胺(NAE)、二十烷酸类、神经酰胺及细胞脂质。数据通过Mann-Whitney检验进行统计分析。
### 研究结果
**3.1 头屑头皮中角质形成细胞过度增殖并显示分化改变**
通过荧光免疫组化,头屑组基底角质形成细胞ki67阳性细胞数增加(p=0.02),表明角质形成细胞过度增殖。头屑组表皮中角蛋白16(K16)表达增加(p=0.04),而健康组无表达,提示角质形成细胞分化紊乱。
**3.2 表皮脂质在健康与头屑头皮间显示少量差异**
整体脂质分析显示,头屑组表皮鞘磷脂(SM)增加(p=0.049),真皮二酰甘油(DAG)减少(p=0.049),但长链酰基神经酰胺(如CER[EOS]、CER[EOH]、CER[EOP])无显著变化,表明脂质组成仅轻微改变。
**3.3 头屑头皮中先天淋巴样细胞减少**
流式细胞术显示,头屑组皮肤中先天淋巴样细胞(ILC)数量减少(p=0.049),而NK细胞和CD14+树突状细胞(DC)无显著差异,提示头屑对主要皮肤免疫细胞群体影响有限。
**3.4 头屑头皮中产生IL-17的T细胞和CCL17水平升高**
流式细胞术发现,头屑组中产生IL-17的γδT细胞和αβT细胞比例增加(p=0.008),而IL-22产生无差异。细胞计数微球阵列显示,头屑组活检上清中CCL17(一种2型炎症趋化因子)水平升高(p=0.002),但IL-1α、IL-1β、IL-6、IL-10、IL-18、IL-21、IL-23、IL-33和TNF-α无显著差异,且IL-17A和F未检测到。
**3.5 头屑头皮真皮和表皮中N-酰基乙醇胺升高**
脂质组学显示,头屑表皮中多种NAE升高,包括anandamide(AEA, p=0.02)、亚油酰乙醇胺(LEA, p=0.02)、α-亚麻酰乙醇胺(ALEA, p=0.01)、油酰乙醇胺(OEA, p=0.01)、二高-γ-亚麻酰乙醇胺(DGLEA, p=0.002)、二十二碳五烯酰乙醇胺(DPEA, p=0.02)和棕榈油酰乙醇胺(POEA, p=0.007)。真皮中OEA(p=0.007)和POEA(p=0.007)也升高。而促炎性二十烷酸类无变化。
### 讨论与结论
讨论部分指出,头屑中IL-17产生增加、CCL17水平升高以及角质形成细胞过度增殖和分化改变,表明存在类似银屑病和脂溢性皮炎的低度混合型2型/17型炎症反应。然而,ILC减少和树突状细胞上CD86表达降低提示免疫活化受到抑制,而NAE(包括AEA、LEA、OEA等)的上调可能通过其抗炎、止痒和免疫抑制作用限制炎症强度的进一步升高,从而解释为何头屑缺乏明显红斑。此外,NAE可抑制环氧酶活性,可能使二十烷酸类保持低水平。研究结论翻译如下:这些发现表明,与单纯脱屑性疾病相反,头屑涉及与低度炎症一致的改变了的炎症环境。