《International Journal of Molecular Sciences》：Immunomodulatory Effects of Poly-D,L-Lactic Acid on LL-37-Driven Rosacea-like Inflammation via Suppression of mTORC1 Signaling
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玫瑰痤疮是一种慢性炎症性皮肤病，由失调的cathelicidin加工和过量的LL-37驱动，后者触发涉及Toll样受体2（TLR2）/激肽释放酶5（KLK5）依赖性放大以及下游雷帕霉素靶蛋白复合物1（mTORC1）、NF-κB和NLR家族pyrin域包含蛋白3
玫瑰痤疮是一种慢性炎症性皮肤病，由失调的cathelicidin加工和过量的LL-37驱动，后者触发涉及Toll样受体2（TLR2）/激肽释放酶5（KLK5）依赖性放大以及下游雷帕霉素靶蛋白复合物1（mTORC1）、NF-κB和NLR家族pyrin域包含蛋白3（NLRP3）炎症小体通路的环路。研究人员假设聚-D,L-乳酸（PDLLA）可通过诱导巨噬细胞来源的白细胞介素（IL）-10来减弱该炎症级联反应。PDLLA以剂量依赖性方式增加THP-1来源巨噬细胞的IL-10分泌。在LL-37刺激的HaCaT角质形成细胞中，LL-37降低了磷酸化信号转导与转录激活因子（pSTAT3）/STAT3、DNA损伤诱导转录本4（DDIT4）和磷酸化AMP活化蛋白激酶（pAMPK）/AMPK，同时增加了磷酸化蛋白激酶B（pAKT）/AKT和mTORC1活化；PDLLA处理巨噬细胞的条件培养基（CMPDLLA）恢复了pSTAT3/STAT3、DDIT4和pAMPK/AMPK，降低了pAKT/AKT，并抑制了pmTOR/mTOR。CMPDLLA减弱了下游炎症反应，包括NF-κB核转位、血管内皮生长因子（VEGF）产生和NLRP3炎症小体介导的IL-18分泌。这些发现通过皮内注射LL-37的小鼠模型得到验证。与正常对照/生理盐水组相比，LL-37/生理盐水组降低了IL-10、pSTAT3/STAT3、DDIT4和pAMPK/AMPK，同时增加了pAKT/AKT、pmTOR/mTOR、pS6K/S6K、TLR2/KLK5/LL-37、NF-κB、VEGF和NLRP3炎症小体/IL-18信号；PDLLA部分恢复了STAT3/DDIT4–AMPK调控模式并抑制了这些疾病相关信号。因此，PDLLA治疗导致临床病变面积显著减少。总体而言，PDLLA可能通过促进与IL-10相关的STAT3/DDIT4–AKT/AMPK程序来抑制mTORC1并破坏cathelicidin放大，从而减弱LL-37驱动的皮肤炎症，支持其作为可注射免疫调节方法用于玫瑰痤疮样皮肤炎症的潜力。
论文解读文章
**研究背景与问题**
玫瑰痤疮是一种常见的慢性炎症性皮肤病，全球成人患病率约为5.46%，表现为红斑、丘疹、脓疱、毛细血管扩张等症状，严重影响患者生活质量。其核心病理机制涉及cathelicidin加工失调导致的LL-37过度积累。LL-37通过与Toll样受体2（TLR2）结合，上调激肽释放酶5（KLK5）活性，形成表皮放大回路，进一步促进cathelicidin裂解和LL-37产生。同时，LL-37激活下游多个炎症通路，包括NF-κB、血管内皮生长因子（VEGF）以及NLR家族pyrin域包含蛋白3（NLRP3）炎症小体。近期研究揭示，雷帕霉素靶蛋白复合物1（mTORC1）信号在此过程中起关键驱动作用：LL-37通过TLR2磷酸化mTOR，进而激活S6K，促进KLK5和cathelicidin表达，形成正反馈环路，导致疾病反复发作。现有治疗手段（如壬二酸、亚抗菌剂量多西环素、伊维菌素等）虽可部分抑制该通路，但通常不能改变疾病进程，易复发，且存在局部耐受性、长期抗生素使用顾虑等问题。因此，开发能够中断LL-37–mTORC1反馈环路的免疫调节策略具有重要临床意义。
聚-D,L-乳酸（PDLLA）是一种可生物降解聚合物，广泛用于皮肤科和美容医学。最新证据表明，PDLLA可调节巨噬细胞表型，促进组织修复相关巨噬细胞极化并增加IL-10表达。IL-10是一种关键抗炎细胞因子，通过激活STAT3信号诱导DNA损伤诱导转录本4（DDIT4），DDIT4是mTORC1的内源性抑制剂；同时IL-10抑制AKT磷酸化并激活AMP活化蛋白激酶（AMPK），进一步限制mTORC1活性。基于此，研究人员提出假设：PDLLA可能通过诱导巨噬细胞分泌IL-10，中断角质形成细胞中mTORC1/cathelicidin反馈环路，从而减轻LL-37驱动的皮肤炎症。
**研究内容与意义**
研究人员首先在体外建立THP-1来源巨噬细胞和LL-37刺激的HaCaT角质形成细胞共培养模型，评估PDLLA处理巨噬细胞的条件培养基（CMPDLLA）对角质形成细胞信号通路和炎症反应的影响。随后在皮内注射LL-37诱导的BALB/c小鼠玫瑰痤疮样炎症模型中验证体内效果。研究发现，PDLLA可剂量依赖性增加巨噬细胞IL-10分泌；CMPDLLA恢复角质形成细胞中pSTAT3/STAT3、DDIT4和pAMPK/AMPK水平，降低pAKT/AKT和pmTOR/mTOR，抑制下游NF-κB核转位、VEGF产生和NLRP3炎症小体介导的IL-18分泌。体内实验证实，PDLLA注射后，小鼠皮肤IL-10水平升高，STAT3/DDIT4–AMPK调控模式恢复，mTORC1活化、TLR2/KLK5/LL-37放大环路、NF-κB、VEGF和NLRP3炎症小体信号均被抑制，炎症细胞浸润减少，血管基底膜超微结构改善，病变面积显著缩小。该研究发表在《International Journal of Molecular Sciences》，为PDLLA作为可注射免疫调节剂治疗玫瑰痤疮样炎症提供了机制依据，提示其可能通过间接抑制mTORC1而非直接药物抑制，为临床治疗提供新思路。
**主要关键技术方法**
研究人员使用THP-1细胞（韩国细胞株银行）经PMA分化巨噬细胞后，以PDLLA处理48小时收集条件培养基；HaCaT角质形成细胞（来自Gachon大学）以LL-37（8μM）刺激24小时模拟炎症，随后加入CMPDLLA或雷帕霉素处理48小时。通过Western blot检测信号蛋白（pSTAT3、DDIT4、pAKT、pAMPK、pmTOR、pS6K、TLR2、KLK5、NLRP3、ASC、caspase-1等）表达，ELISA检测IL-10、VEGF、LL-37、IL-18分泌，免疫细胞化学观察NF-κB核转位。体内实验采用雌性BALB/c小鼠（Orient Bio），每日皮内注射LL-37（320μM，40μL）连续10天诱导炎症，第11天注射PDLLA（0.5mg/鼠），此后每2天LL-37维持刺激，收集皮肤组织进行Western blot、ELISA、免疫组化、HE染色和透射电镜分析。
**研究结果**
**2.1 PDLLA-巨噬细胞条件培养基增加LL-37处理角质形成细胞中STAT3/DDIT4和AMPK，同时降低AKT**
通过Western blot分析，LL-37刺激HaCaT细胞后，pSTAT3/STAT3、DDIT4和pAMPK/AMPK降低，pAKT/AKT升高；CMPDLLA处理恢复上述蛋白水平，且呈剂量依赖性（100-300μg/mL PDLLA制备的CM）。雷帕霉素作为mTOR抑制剂对照，产生相似效果。
**2.2 CMPDLLA抑制LL-37诱导的mTORC1活化并减少LL-37放大环路组分**
LL-37增加pmTOR/mTOR和pS6K/S6K，CMPDLLA显著降低这些指标，同时减少TLR2和KLK5蛋白表达。ELISA检测细胞裂解液显示CMPDLLA组LL-37水平低于LL-37单独处理组。STAT3抑制剂Stattic或AMPK抑制剂Compound C可逆转CMPDLLA对pmTOR/mTOR的抑制作用，证实STAT3和AMPK参与该调控。
**2.3 CMPDLLA减少LL-37诱导的NF-κB活化、VEGF产生、炎症小体信号和IL-18分泌**
免疫细胞化学显示LL-37增加NF-κB核阳性细胞比例，CMPDLLA降低该比例。ELISA显示CMPDLLA减少VEGF分泌。Western blot检测NLRP3、ASC、pro-caspase-1和cleaved caspase-1，CMPDLLA降低以上蛋白水平，并减少IL-18分泌。
**2.4 PDLLA增加LL-37注射小鼠模型中的IL-10并重编程mTOR调控信号**
与对照/生理盐水组相比，LL-37/生理盐水组皮肤IL-10降低，pSTAT3/STAT3、DDIT4、pAMPK/AMPK减少，pAKT/AKT增加；PDLLA处理恢复IL-10水平及上述信号蛋白模式。巨噬细胞极化标志物分析显示，PDLLA降低M1标志物CD86，部分恢复M2标志物CD206。
**2.5 PDLLA在体内抑制LL-37–mTOR正反馈、NF-κB活化、VEGF产生和NLRP3炎症小体信号**
Western blot显示LL-37/生理盐水组pmTOR/mTOR、pS6K/S6K、KLK5、TLR2和LL-37水平升高，PDLLA降低这些蛋白。免疫组化显示PDLLA减少NF-κB核定位。ELISA显示PDLLA降低VEGF和IL-18。Western blot进一步证实PDLLA减少NLRP3、ASC、pro-caspase-1和cleaved caspase-1。
**2.6 PDLLA改善组织炎症、保护血管结构完整性并减轻病变严重程度**
HE染色显示PDLLA组皮肤炎症细胞浸润减少。透射电镜观察显示LL-37相关血管基底膜损伤在PDLLA组得到改善。大体观察和病变面积定量分析证实PDLLA组病变大小和严重程度显著低于生理盐水对照组，且单次注射后效果可持续至第39天。
**总结讨论与结论**
讨论部分指出，PDLLA的抗炎作用并非直接抑制mTORC1，而是通过巨噬细胞分泌IL-10，激活角质形成细胞中STAT3/DDIT4轴并调节AKT/AMPK平衡，间接抑制mTORC1活性，从而中断LL-37–mTORC1正反馈环路。研究同时强调，STAT3在玫瑰痤疮中可能具有双重作用：促炎性STAT3（如IL-36G通路）在病变皮肤中激活，而IL-10相关的调控性STAT3（诱导DDIT4）则发挥抗炎作用。PDLLA通过后者发挥效应。此外，PDLLA还抑制NF-κB和NLRP3炎症小体信号，减少VEGF产生，改善血管结构。研究局限性包括：使用THP-1和HaCaT细胞系与原发性细胞存在差异；LL-37注射模型未能完全模拟人类玫瑰痤疮的慢性、神经血管和微生物组特征；未设置阳性药物对照；未进行IL-10中和或受体阻断实验以直接证明因果性；未评估PDLLA在人类面部皮肤中的临床行为。未来需利用IL-10中和、原发性细胞、慢性/神经血管模型及安全性评估进一步验证。
**结论**：PDLLA增加巨噬细胞IL-10分泌，并通过巨噬细胞条件性串扰，减弱LL-37诱导的HaCaT角质形成细胞和皮内注射LL-37的玫瑰痤疮样小鼠模型中的炎症信号。CMPDLLA恢复pSTAT3/DDIT4信号，降低AKT磷酸化，增加AMPK活化，抑制mTORC1信号（pmTOR/pS6K），这与下调TLR2/KLK5/LL-37放大轴以及减少NF-κB活化、VEGF产生和NLRP3炎症小体/IL-18反应相关。额外的药理学抑制实验进一步支持STAT3和AMPK在CMPDLLA介导的mTORC1抑制中的功能参与，但这些发现并不意味全局STAT3活化在玫瑰痤疮中具有一致保护作用。在体内，PDLLA减少炎症浸润，改善血管基底膜超微结构，降低大体病变严重程度。总体而言，PDLLA可能代表一种局部递送的、间接免疫调节方法，靶向玫瑰痤疮样炎症中的LL-37–mTORC1放大环路，而非直接mTORC1抑制剂。在临床转化前，需要进一步开展IL-10中和、原发性人类细胞、慢性/神经血管玫瑰痤疮模型（含标准治疗对照）以及可注射PDLLA安全性评估的研究。
