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［摘要］ 过氧化物酶体增殖剂激活受体（peroxisome proliferators-activated receptors，PPARs）是核激素受体家族中的配体激活受体，在不同的物种中已经发现了它的3种亚型。在成熟小鼠卵泡上皮细胞中，3种亚型是难以检测的。但是在上皮损伤后的炎症刺激下PPARβ的表达和活性会大大激活。前炎症因子TNFα（肿瘤坏死因子α）通过启动子上的蛋白l结合位点刺激PPARβ基因的表达，并且对角朊细胞内PPARβ配体产物有靶向作用。PPARβ基因表达的增强导致蛋白激酶B-α（protein kinase B-α，Akt1）的磷酸化。其结果，Akt1的活性增加抑制细胞的凋亡，并在损伤边缘提供足够数量的角朊细胞来执行上皮重新形成的功能。观察发现PPARβ有多种功能和分布情况，主要的是参与伤口愈合。
［关键词］ 过氧化物酶体增殖剂激活受体；皮肤；损伤愈合；角朊细胞；核激素受体
过氧化物酶体增殖剂活化受体（peroxisome proliferators-activated receptors，PPARs）控制许多细胞内的代谢过程，属于配体诱导核受体（ligand-inducible nuclear receptors） 超家族PPARs分为3种亚型，即PPARα（NR1C1）和PPARβ/δ（NR1C）、PPARγ（NR1C3）［1］，这些亚型已经在脊椎动物体内发现。每一种亚型在组织分布和功能上都表现出特异性。和其他核受体超家族一样，本质上为一类配体依赖的转录调节因子，它们均为单亚基，具有N端区（A／B区）、居中高度保守的DNA结合区（C区）和C端的激素结合区（E区）。其配体为脂溶性分子，受体与配体结合后，主要通过调节靶基因的表达产生生物效应。PPARs与各自的配体结合后引起本身的构象的变化，促进或抑制靶基因的表达。PPARs调节基因转录的经典途径包括其通过与配体结合的初始激活与RXR的异二聚化。PPAR-RXR二聚体与位于启动子或基因内区的DNA应答元件（PPRE）结合。同时，核受体共激活因子（co-activator）与PPAR-RXR协同作用并且补充和稳同活性转录复合体。未配的PPARβ与共抑制因子（co-repressor）如SMRT、SHARP、NCo和HDACs［2,3］结合还可以抑制基因。在这种非激活状态，PPARβ通过竞争PPRE抑制几种PPARα和PPARγ靶基因。因此，PPARβ就作为固有性质的转录抑制剂而存在。相反，激活状态的PPARβ释放出共抑制剂，这个共抑制剂可以抑制其他不含有PPRE的基因。这种生理相关的模式作用还需在体内继续研究。PPARs最初所表现出来的激活状态是由过氧化物酶体增殖剂所引起。
PPARβ在体内广泛表达，在脑、胃、结肠内相对高水平表达［4，5］。本文主要综述PPARβ在皮肤损伤愈合过程中的多种功能的最新研究进展。
1 伤口上皮的再生
皮肤覆盖在人和动物体表，直接与外界环境接触，是躯体中最大的器官之一。皮肤是把人体与外界相隔的保护屏障，外界的侵袭时可能破坏它的完整性。皮肤损伤后，首要是在损伤部位重建一个有效的表皮屏障，为了避免脱水和机会性的感染，损伤修复过程是感染、修复、基质和组织的重建这些事件的重叠组成的［6］。多种生长因子和细胞因子在时间和空间上调节这一事件，而这些生长因子和细胞因子又影响多种细胞活性，这些细胞活性在感染和表皮重塑过程中是非常重要的［7］。损伤愈合的主要机制是重新形成的上皮的角朊细胞驱动过程，此过程与表皮细胞的迁移和增殖的增强有着密切的关系。损伤的快速应答中角朊细胞既不迁移也不表现增殖的增加。迁移的角朊细胞来自近伤口表皮的基底层或上基底层部，然而离伤口边缘较远的基底层中有丝分裂大大增强。这些表型的改变反映了全局基因和蛋白质表达的改变。这种改变是在皮肤损伤之后伤口边缘的PPARβ表达的再激活。
2 PPARβ在伤口修复中的多方面作用
大鼠皮肤的原位杂交证明3个PPARs在新生小狗的表皮中是可以测得的。但是它们在滤泡间角朊细胞的水平与成熟大鼠的皮肤一样，在出生后5~9天后就降到检测不到的程度。相反，3种PPARs在毛发滤泡角朊细胞中仍然表达。在受到皮肤损伤刺激后，在成年动物的伤口边缘表皮中PPARβ会大量表达，在局部应用血纤维蛋白溶酶原活化因子（TPA）、使用肿瘤活性剂佛波醇治疗、拔毛后出现PPARβ大量表达［8］。
一个关于PPARβ杂合体（PPARβ+/-）小鼠的研究发现了PPARβ在伤口修复中的作用。尽管这种小鼠具有正常皮肤结构，但是雌性小鼠伤口愈合却延迟了2~3天［8］。与伤口愈合延迟截然不同，进一步的分析表明角朊细胞增殖应答明显增强。上皮重新形成的延迟现象可以反映一些在关键过程中存在的缺陷，如黏附、迁移、增殖、凋亡。导致PPARβ表达重新激活的主要原因与其后继在角朊细胞培养中的反应有着密切的关系。前炎症细胞因子，如TNFα通过应激相关信号转导途径，激活转录因子复合体激活剂蛋白-1，最后刺激PPARβ基因的表达。重要的是，这些因子同样可以诱发产生内源性PPARβ配体［9］。了解PPARβ功能的两个至关重要的线索来自后来PPARβ野生型（PPARβ+/+）和敲除型PPARβ-/-。原代角朊细胞培养的比较分析：（1）PPARβ-/-角朊细胞在黏附和迁移中存在缺陷［8］。与此相反，PPARβ+/+细胞培养24 h时，已经黏附在培养皿中，而PPARβ-/-角化培养后形成圆形，直到4天后才黏附在培养皿中。体外研究表明由于PPARβ-/-细胞在细胞－细胞连接上存在缺陷，这些细胞的迁移被减弱了。（2）PPARβ-/-角朊细胞易与很多凋亡刺激反应，如去除生长因子、给予TNFα［9］。在伤口愈合过程中的PPARβ+/-小鼠的体内也发现PPARβ-/-角朊细胞的凋亡数量增多［9］。
根本上，突变异种细胞在细胞与基质、细胞与细胞之间的连接时存在缺陷，然而PPARβ+/-小鼠表现出角朊细胞增生增强对于体内中伤口边缘细胞的迁移是非常重要的。另外，增殖与凋亡之间的平衡更倾向于后一种，因为尽管在基底层处角朊细胞的增殖成2倍，但是在上基底层部凋亡细胞的数量增加10倍［9］。这些PPARβ-/-角朊细胞的非特有缺陷变异在PPARβ+/-动物的伤口愈合中起到一定的延迟作用。
3 配体激活的PPARβ调节Akt1存活途径（survival pathway）
有效的伤口修复需要黏附、迁移和凋亡的紧密调节和同步化过程。一些研究表明Akt1（蛋白激酶B-α）存活途径在PPARβ-/-变异细胞中起着主要决定性作用：（1）PPARβ-/-角朊细胞的黏附和迁移的缺陷与整合素β1-缺陷性角朊细胞相似［10］，这一现象暗示PPARβ可能参与整合信号转导。整合素的结合激活一些下游激酶，如参与调节Akt1活性的整合素连接激酶。（2）Akt1的主要作用是抗凋亡效应，通过线粒体和死亡受体凋亡途径来调节，还可以通过磷酸化作用抑制前凋亡蛋白，如Bad和FKHRs，或通过核因子-KB诱导产生抗凋亡信号［11］
Akt1是主要的3-磷酸肌醇激酶信号转导的下游效应子。Akt1的最大活性需要Thr-308被3-磷酸肌醇依赖激酶所磷酸化和Ser-473被ILK或其他激酶所磷酸化。ILK和PDK-1都是角朊细胞中PPARβ的靶基因，并且它们各自含有功能性PPRE基因内区和启动子区域。因此，PPARβ通过ILK和PDK-1表达上调和PTEN（phosphatase and tensin homologue deleted on chromosome 10）表达下调的协同作用直接控制角朊细胞凋亡，这就导致Akt1的激活增强。Akt1活性增加在生长因子剥夺后引起角朊细胞的存活增加。最后，PPARβ还可以增强核因子-κB的活性，导致基质金属蛋白激酶-9的产生，而这一结果可以调节角朊细胞的迁移。
许多重叠的表型显现在PPARβ+/-小鼠上，小鼠在Akt1径中的plyer存在多种缺陷。这一现象揭示PPARβ在调节Akt1信号转导途径中有相当大的影响。ILK和PDK1的缺陷小鼠是胚胎致死性的［12］。削弱的外胚层的分化引起ILK-0致死性。有趣的是，ILK-0纤维母细胞展示出来的细胞分散和增殖率的减小是由于应激纤维和局部黏附的延迟形成导致的。PDK1的缺陷引起多种缺陷包括体节、中脑、神经脊起源的组织的缺少［11］。这些组织的PPARβ表达是高水平的。从骨中去除ILK的小鼠与PDK1亚效等位基因的小鼠体重都较小，这与PPARβ-/-小鼠很相似［13］。缺乏Akt1、Akt2的小鼠的现象在PPARβ-/-小鼠身上也可以发现。Garafalo等已发现PPARβ-/-与Akt1-/-小鼠的相似之处［13］。缺乏Akt2的小鼠呈现野生生长的缺陷和皮下脂肪萎缩［14］。与在Akt信号转导中PPARβ的主要作用一样，Akt1、Akt2双重敲除的小鼠表现出矮小、皮肤发育迟缓、骨骼肌萎缩、骨发育迟缓、脂肪形成不良［15］。
4 伤口修复和肿瘤形成
在许多方面，伤口愈合中的正常角化细胞增殖和迁移表型与鳞状细胞癌的演进表型非常相似。有两个重要的特点区分这两个过程：（1）伤口角朊细胞表型转换由外源性因素刺激所引起。如表皮损伤或损伤后的生长因子的释放。而癌症的演进是由角朊细胞的固有刺激所致的基因突变所引起。（2）伤口角朊细胞的激活后，一旦上皮再生完全时，相反表型立即取而代之。而癌症演进时角朊细胞的恶性转变是不可逆的。
PPARβ是原癌基因还是肿瘤抑制剂？对于前者，是许多炎性过度增殖的病理现象，如银屑病［16］和癌症［17,18］与PPARβ高度不良调节的表达有着密切的关系。异常的PPARβ表达可以引起细胞的生长与癌症转移加速，这与小鼠皮肤肿瘤形成中PPARβ在Akt1信号转导的作用有着密切的关系［20,21］。
相反，PPARβ配体激活延迟使体外的角朊细胞分化［9］，这一过程抑制了细胞的增殖。另外，PPARβ+/-小鼠的伤口皮肤与暴露于PMA发现增强的角朊细胞表型。PPARβ+/+小鼠暴露在PMA局部激发肥大反映，经过相似处理过的PPARβ-/-和PPARβ+/-小鼠会更显著的肥大［19］，这就暗示PPARβ在肥大反映中有调节作用。而PMA与PMA反应是否是细胞自发效应还不是很确定，因为培养的原代角朊细胞或器官型皮肤培养典型加速角朊细胞的分化［22,23］。因此，有证据说明肿瘤的形成有PPARβ的参与。但是，它的作用是什么，到底是原癌基因还是肿瘤抑制剂这个作用尚不清楚。可能是PPARβ具有双重作用，这与转化生长因子－β1的作用非常相似［23］。因为它既依赖于各种阶段的转化，也同时意味着肿瘤的诱导。
5 展望
PPAR的功能障碍在许多疾病-从肥胖到癌症中都得以证实。在这里主要阐明了感染后导致PPARβ的上调是皮肤损伤愈合中的重要因素。PPARβ的抗凋亡作用保证足够数量的活角朊细胞来参与伤口表皮的重新形成和迁移。在皮肤损伤愈合过程中PPARβ的多种假设作用，使PPARβ在皮肤愈合的药物领域中拥有应用前途［24］。在研究皮肤和角朊细胞的PPARβ在组织愈合中的作用，这种途径可能会在更多领域上应用到，因此PPARβ作用的研究具有重要意义。
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作者单位： 110001 辽宁沈阳，中国医科大学第一临床学院
（编辑：于秋山）