文摘

痤疮inversa(人工智能;也指定位患化脓性汗腺炎)是一种慢性炎性疾病,仍然未知的发病机理,影响肛周的擦烂的皮肤,腹股沟,腋窝的网站。它会导致痛苦的结节,脓肿、瘘管有恶臭的分泌和经常与代谢改变有关。在这里,我们表明,最高度的调节分子AI病变是基质金属蛋白酶8 (MMP8),专业酶降解细胞外基质成分和载脂蛋白-ⅰ的HDL组件。粒细胞,出现在AI病变,分泌大量的MMP8特别是在TNF -α刺激。此外,激活成纤维细胞而不是表达MMP8角质细胞被发现。高lesional MMP8水平伴随着血液水平升高与肿瘤坏死因子-呈正相关α缝匠肌血液水平与疾病严重程度评估的分数,尤其是与炎性结节区域的数量/脓肿、瘘管。此外,我们发现血液MMP8和脂蛋白胆固醇水平之间的负相关,表明代谢改变的MMP8 AI贡献的作用。总之,我们将演示在AI病变MMP8水平升高,表明他们的角色在皮肤破坏和代谢改变,并推荐使用的MMP8作为人工智能的血液生物标志物评估疾病活动。

1。介绍

痤疮inversa (AI,也称为位患化脓性汗腺炎)是一种慢性炎症性皮肤病与共同出现在第二或第三个十年的生活(1,2]。估计AI的患病率也各不相同,从不足1%到4%3,4]。人工智能主要发生在擦烂的皮肤。腋窝和腹股沟、臀和肛周的影响区域是最常见的网站。大腿内侧、会阴区域子任务和inframammary皮肤,和臀沟是另外网站的参与(1,2]。结节的临床表现的进展和深部脓肿慢性炎症病变,排水窦大片和乐队的严重疤痕形成。相关的疼痛,大量脓性渗出物,恶臭,缺陷导致影响深远的心理影响疾病的患者(3,5,6]。此外,人工智能是经常与代谢改变,可能增加心血管疾病的风险和减少寿命7,8]。早期、准确的诊断将允许的起始治疗方案旨在最小化的风险发展为禁用,晚期疾病。然而,截至今天,平均12年之间通过第一症状和准确诊断(9]。

AI的发病机制仍然是广泛的未知。当前模型意味着毛囊阻塞毛囊皮脂腺的漏斗状角化过度会导致膨胀和破裂单元的初始步骤(1]。在疾病的早期阶段,已经有轻微perifollicular免疫细胞的渗透10]。慢性AI免疫细胞浸润病变特征和强烈的大量的促炎细胞因子的表达像TNF -α和IL-17A11]。皮肤的炎症似乎会增加破坏建筑和深fistulating鼻窦的发展(12]。

目前,人工智能的疾病严重程度可以通过使用两个临床评估分数。赫尔利分类是一个简单的系统,人工智能分为三个严重性等级为每个区域涉及(13]。最初,比分是旨在帮助决定是否手术。然而,它是静态的,不适合的评估炎症方面的疾病。其次,缝匠肌分数(14)的修改版本(15,16)是一个动态的分数,考虑多参数包括受影响地区的数量,类型的皮肤改变,病变直径,之间的健康的皮肤病变的存在。缝匠肌得分之间收益率计算零(不活跃的疾病),约250。它需要一些经验和它的变化可能导致疾病的各个方面的变化。此外,得分都在一定程度上缺乏客观性,最后的评价是依赖考官的物理结果的解释。在我们的研究中我们旨在调查可能的适用性的MMP8血液生物标志物,可以准确地量化和AI帮助评估疾病活动。此外,我们想要探索的细胞来源MMP8以及它在AI发病机制中的作用。

2。材料和方法

2.1。病人

皮肤活检基因表达分析通过聚合酶链反应在相对地转录RNA (RT-qPCR)从8控制参与者,获得10个AI,患者和10个牛皮癣患者。艾城的皮肤活检患者从手术切除皮肤区域和活检也用于免疫组织化学(包含IHC)。血浆和血清获得20控制参与者[27 - 57岁(平均±标准差:从21年),25%的男性)和AI患者[22岁到56岁(平均±标准差:年),10%男性,缝匠肌分数:(平均数±标准差)]。没有明显的年龄和性别分布差异控制参与者和AI的病人。所有的皮肤和血液样本临床机构审查委员会批准的大学医院,柏林,并从所有参与者获得书面同意。这项研究是根据表达的原则进行《赫尔辛基宣言》。

2.2。细胞培养

人类血液稀释1到5 RPMI介质和刺激与否(控制)和10 ng / mL IFN -γ5 ng / mL TNF -α5 ng / mL il - 1β10 ng / mL白介素10 ng / mL IL-17A,或20 ng / mL il - 22生成4 h激活中性粒细胞。主要真皮成纤维细胞(Lonza /技术/ Promocell)和主要人类角质细胞(Lonza) FGM-2中、KGM-Gold培养基培养,分别从Lonza(都),根据供应商的指示,如前所述17,18]。成纤维细胞被刺激或不(控制)和10 ng / mL IFN -γ5 ng / mL TNF -α10 ng / mL IL-17A 50 ng / mL IL-19,或20 ng / mL IL-24 24 h。角化细胞被刺激或不(控制)和10 ng / mL TNF -α10 ng / mL IL-17A 10 ng / mL il - 22生成时,或表示组合6 h。所有上述细胞因子都是购自研发系统。

2.3。RT-qPCR

组织均匀化,孤立的细胞总RNA,信使RNA逆转录和qPCR分析都是如前所述[19,20.]。使用荧光探针检测系统从应用生物系统公司购买。表达式值归一化大量的辅助基因的mRNA转录人类hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase 1(产生HPRT)。

2.4。ELISA

检测人类的MMP8(肝素锂等离子体),TIMP-4(肝素锂等离子体)、肿瘤坏死因子-α(血清),抵抗素(EDTA等离子体)进行使用Quantikine系统研发系统。量化的血浆脂质进行了使用Cobas 8000模块化分析仪系列,罗氏诊断GmbH是一家。

2.5。包含IHC

皮肤活检在10%中性缓冲福尔马林固定,嵌入在石蜡,把常规处理,将在5μm,沾染了抗体(Ab)识别髓过氧化物酶(Dako)。检测主要Ab执行绑定使用生物素化的多克隆兔anti-rat免疫球蛋白、链霉亲和素辣根过氧化物酶和原子能委员会+衬底从DAKO(所有),或LSAB2 System-HRP工具包(DAKO);用苏木精复染色。

2.6。统计分析

数据均值±SEM。为进一步分析,使用SPSS 19.0软件(IBM)。结果患者使用Mann-Whitney /控制参与者进行了分析U测试(双尾)。基于斯皮尔曼等级相关的相关性进行了分析测试。结果原代细胞培养测试使用Wilcoxon配对符号秩检验(双尾)。

3所示。结果

3.1。MMP8强烈表达Lesional AI的皮肤

与人工智能的开发和发展相关的机制病变(图1(一))仍是神秘的。识别潜在的关键球员在这些过程中,我们第一次单独量化的表达范围广泛的免疫参数影响皮肤的AI控制参与者的病人和皮肤。从25个研究介质(il - 4、il - 6、IL-13 IL-20, IL-25, IL-33, IL-34, il - 12 p35区域IL-23 p19 p40、干扰素-γgm - csf CCL2, CCL8、CCL17 CCL20, CCL22, CCL26, CXCL2, CXCL9, CXCL10, CXCL11,β-defensin (BD) 1 BD3金属蛋白酶(MMP) 8日CD54), MMP8最高的参数相比,人工智能损伤upregulation皮肤不受控制的参与者。MMP8(也称为胶原酶2)是一种专业的降解细胞外基质成分(21]。高表达的MMP8 lesional AI皮肤可能会因此参与排水窦大片的发展和这种疾病的破坏性的角色。有趣的是,增加了AI MMP8表达特定的病变,而不是观察到影响牛皮癣患者皮肤,没有窦道的慢性炎症性皮肤疾病发展(图1 (b))。

3.2。肿瘤坏死因子-α是一个强大的MMP8诱导物

接下来,我们关注MMP8生产。MMP8是存储在二级颗粒内中性粒细胞和分泌的活性形式21]。因为明显的中性粒细胞在AI病变(图被发现2(一个)),我们首先研究了不同AI-relevant细胞因子诱导的能力MMP8从中性粒细胞分泌。作为显示在图2 (b),主要是TNF -α在较小程度上,il - 1β提出了释放的MMP8全血测定。肿瘤坏死因子-α效果不能被IL-17A放大。同时,我们调查是否TNF -α也能导致MMP8 skin-resident组织细胞中的表达。有趣的是,真皮成纤维细胞而不是表皮角化细胞显示MMP8 TNF -后表达α刺激(数据3(一个)和3 (b))。角化细胞的激活TNF -混合α、IL-17和il - 22生成时,一个非常强大的激活这些细胞(22),并没有导致显著的MMP8 mRNA表达(图3 (b))。

3.3。MMP8水平显著增加人工智能的病人的血液中

然后,我们被问及lesional AI皮肤的MMP8水平高是伴随着系统性水平升高。血液样本的分析21 AI病人和20控制参与者披露显著增加的MMP8 AI患者的血浆(图4)。有趣的是,没有血液水平的差异的基质金属蛋白酶组织抑制剂(TIMP) 4 AI病人和控制参与者之间(图4)。

3.4。MMP8血液水平积极与AI严重性

分析潜在的MMP8血液水平与临床症状的关系表明,MMP8血液水平积极和AI严重性的缝匠肌评估得分显著相关(表1)。进一步的分析显示之间的关联MMP8血液水平和区域炎性结节和瘘管的数量,但不与疤痕(表1)。之间没有相关性MMP8血浓度和持续时间的疾病,发病年龄AI,或患者年龄(表1和数据未显示),这表明MMP8水平在这种疾病与炎症相关活动。

3.5。MMP8血浓度与代谢改变有关

进一步得到提示角色的MMP8 AI,我们分析了几种介质水平AI患者的血液及相关MMP8血液。作为显示在图5(一个),一个明确的积极的MMP8和TNF -之间的联系α观察血液水平,我们的结果表明TNF -匹配很好α为关键的MMP8诱导物(数据2 (b)和3(一个))。有趣的是,我们还发现一个特定的MMP8之间负相关和高密度脂蛋白(HDL)胆固醇血浓度(图5 (b))。此外,有一个积极的MMP8和抵抗素水平(图之间的联系5 (c)),一个cysteine-rich脂肪tissue-derived肽激素,加速低密度脂蛋白在动脉壁的积累。总的来说,最后的数据显示了致病的作用代谢改变的MMP8 AI的病人。

4所示。讨论

人工智能是一种疾病仍然未知的发病机理和治疗不足的选择。销毁腋窝,腹股沟、臀和肛周地区的年轻人,造成深刻的疼痛,大量脓性和不合法的渗出物,和代谢改变,并导致生活质量下降,社会隔离,减少寿命。证据pathogenetically相关分子,同时有用血液生物标志物更精确量化的AI疾病严重程度可能促进治疗这些患者的新发展。结果证明在这个手稿表明MMP8是这样一个分子。

我们展示强烈的MMP8 upregulation相比,人工智能损害皮肤健康控制和牛皮癣患者。MMP8主要由中性粒细胞(21),这个很好匹配Al病变的观察到强大的皮肤渗透在这些患者中性粒细胞和大量脓性分泌物。相比之下,中性粒细胞浸润仅限于表皮Munro牛皮癣的微小脓肿和脓性分泌物缺席在这个疾病。关于MMP8生产,我们另外表明TNF -α是一个强有力的电感的MMP8中性粒细胞,此外,施加这种影响还在成纤维细胞。因此,MMP8之间有很强的正相关和TNF -α血液水平。有可能是细菌产生TNF -产品α生产lesional单核细胞、巨噬细胞和中性粒细胞,有助于提升MMP8表达式。

MMP8的主要基质的胶原蛋白1型形成很大的胶原纤维结缔组织,包括真皮,给这些组织刚性和弹性21,23]。我们假设退化的细胞外基质成分的MMP8 AI病变可能导致皮肤蛀牙的发展(大片脓肿及引流管),作为最近演示了蛀牙在肺组织发展中人类肺结核(24]。由于缺少皮肤的MMP8表达银屑病病变,脓肿和排水窦是没有大片的牛皮癣。

在我们研究的最后一部分,我们证明了高lesional MMP8水平在AI伴随着MMP8血液水平升高。重要的是,这些与疾病活动程度呈正相关,特别是与炎症组件。我们建议MMP8血液量化应该纳入未来的临床试验。当前方法用于评估疾病活动往往耗时(特别是与缝匠肌无疑分级系统)和主观;偏差通常发生在评估是由不同的医生和中心。目前需要实验室参数用于精确的AI分期,治疗方案的决定,和治疗的有效性的评估。

有趣的是,我们的研究还显示一个AI患者的MMP8和代谢改变之间的联系。事实上,MMP8血液与脂蛋白胆固醇水平负相关,一个antiatherogenic脂质。因此,Salminen在人描述MMP8影响载脂蛋白的结构和antiatherogenic功能(apo) -ⅰ,高密度脂蛋白颗粒的主要蛋白质成分(25]。蛋白水解改性apoA-I的MMP8已经发现损害的第一步骤反向胆固醇运输,导致增加积累胆固醇在血管壁25]。此外,我们观察到的MMP8和抵抗素的血液水平之间有很强的正相关关系。有非常明确的证据表明抵抗素在动脉粥样硬化中起着重要的作用。它刺激促炎细胞因子表达在人类单核细胞的细胞26),增加由内皮细胞粘附分子的表达和趋化因子生产(27,28),导致免疫细胞外渗和动脉粥样硬化斑块的发展。

总之,我们的结果表明强劲的MMP8 AI的皮肤损伤和血病人的发病的参与和建议这个分子在皮肤和系统性改变观察在人工智能的病人。此外,我们建议使用MMP8作为人工智能疾病活动的生物标志物。

相互竞争的利益

作者宣称没有利益冲突。

作者的贡献

Sylke Schneider-Burrus和罗伯特·萨瓦特的贡献同样这个工作和co-last作者。

确认

作者要感谢林成田,安妮特·巴斯和安妮·舒尔茨对优秀的技术援助。支持血液生物标志物的研究受到了德国联邦教育和研究(Bundesministerium皮毛陶冶和大幅减退,https://www.bmbf.de/)(格兰特01 zx1312a Kerstin Wolk和罗伯特·萨瓦特)。此外,支持的工作部分是德意志Forschungsgemeinschaft(格兰特SFB 650 TP Z2 Hans-Dieter Volk)。