非節段型白癜風患者黑素細胞自噬及脫落的研究進展

胡孟嬌　武松江　劉志軍

[摘要]白癜風（vitiligo）多因表皮中黑素細胞丟失或功能低下而形成色素脫失斑，其具體機制尚未完全闡明。近來黑素細胞自噬學說以及黑素細胞脫落（melanocytorrhagy）學說趨于成熟。黑素細胞自噬學說支持者認為自噬水平低下可能破壞黑素細胞抗氧化防御系統從而導致白癜風發病；黑素細胞脫落學說指出，非節段型白癜風（non-segmental vitiligo，NSV）患者表皮內由于上皮型鈣黏素（E-cadherin，Ecad）所介導的細胞間黏附異常可引起黑素細胞與鄰近角質形成細胞之間出現黏附缺陷，加之機械應力等作用后通過影響多種胞內信號，黑素細胞自基底層逃逸，最終經表皮丟失。本文將黑素細胞自噬與黑素細胞脫落的研究進展，以及兩者間可能存在的相關性作一概述，為非節段型白癜風發病機制和靶向治療提供方向。

[關鍵詞]黑素細胞自噬；黑素細胞脫落；白癜風

[中圖分類號]R758.4⁺1 [文獻標志碼]A [文章編號]1008-6455（2017）06-0137-03

白癜風是臨床常見且多發的色素脫失性皮膚病，皮損中皮膚或毛囊處黑素細胞數量減少或功能障礙，可分為節段型、非節段型、混合型及未定類型，發病機理差別較大，至今尚未完全闡明，黑素細胞自噬學說以及黑素細胞脫落學說日益成為研究熱點，本文將分別闡述兩種學說的研究進展，分析各自與非節段型白癜風發病的相關性及兩者之間的部分交叉機制。

1黑素細胞自噬與抗氧化防御

黑素在黑素小體內合成，經多種分子的綜合調節作用，游離至黑素細胞樹突末端，向相鄰角質形成細胞生長并釋放，形成皮膚色素，具有一定的光保護作用。自噬，也可理解為“自食”，廣泛存在于真核細胞中，是指將胞質溶膠和/或其特定內容物遞送至溶酶體用于降解的細胞內分解代謝過程，所得大分子成分被細胞再循環并再次利用。基底水平自噬通過消除老的或受損的細胞器以及聚集的細胞內蛋白質在細胞內穩態中起重要作用，當細胞內自噬水平低下，可出現異常線粒體的堆積，從而干擾細胞功能，一定程度的線粒體自噬是重要的細胞自我保護方式。另外，自噬可以調節毛發和表皮的角化，并不會影響皮膚的屏障功能。近年來相關研究表明，自噬在白癜風、黑素瘤許多色素性皮膚病中扮演著重要角色，可影響皮膚色素的代謝過程。

自噬與氧化應激在皮膚色素代謝過程中可影響黑素小體的合成和成熟、影響角質形成細胞中黑素小體的降解、參與角質形成細胞的分化過程等，但在黑素小體轉運中的作用尚不清楚。Zhuhui Qiao等提出自噬的損傷可能破壞使黑素細胞氧化損傷的抗氧化防御系統。而氧化應激是白癜風發病的重要病因之一。Jeong等對225例NSV患者和439例正常人對照組進行單核苷酸多態性（SNP）研究，挑選出UVRAG（UVradiationresistance associatesgene）的5個SNP進行分析，提示其兩個SNP（rsl458836和rs7933235）在兩組中連鎖不平衡（LD）區，存在著基因型的區別。另外，UVRAG多態性的單體型和NSV密切相關。據此他們推斷，UVRAG可能和NSV易感性相關。Keap1/Nrf2是現今公認的黑素細抗對氧化應激的防御機制，在正常狀態下，Nrf2與Keapl結合使活性處于相對抑制的狀態，Nrf2可以轉錄上調自噬中自噬適配蛋白p62表達，而p62的累積可通過與Nrf2競爭結合Keapl，有利于Nrf2的核轉位。Zhao等發現UVA可誘導角質形成細胞中磷脂的氧化，從而加大氧化脂質的程度。此外還發現在自噬相關蛋白ATG7基因敲除后，角質形成細胞導致自噬水平低下，氧化應激可致含有p62的高分子質量蛋白質聚集體的高度積聚，繼而上調Nrf2目標基因表達。上述研究證實自噬在氧化應激過程中發揮了非常重要的作用。

2黑素細胞脫落與粘附缺陷

最近，黑素細胞脫落理論的探索也逐漸成為白癜風研究領域的一項重要工作。P-鈣粘蛋白，Ecad和其配體β-連環素（β-連環素）影響黑素細胞對角質形成細胞黏附力，此外NO、肝x受體α（1iver x receptor-α）、細胞間黏附分子-1等在某些程度上也可調控黑素細胞的黏附功能，但最重要的角色是Ecad。Ecad分子欠表達或低水平表達是白癜風皮膚黑色素細胞粘附缺陷的起始，所以Ecad是黑素細胞脫落學說的關鍵目標分子。Kumar等發現處于白癜風活動期的皮損黑素細胞黏附力較弱。在黑素的運輸過程中，黑素細胞的樹突和鄰近角質形成細胞結合并發揮作用，促使黑素細胞“扎根”到基底層，樹突的消失也可通過影響黑素轉運過程而干擾黑素的生物合成。黑素細胞脫落學說主張黑素細胞本身的粘附缺陷是脫落的中心環節，同時提出機械應力是黑素細胞脫落的“加速器”，兩者具有協同效應。當機械應力足夠引起黑素細胞丟失，且無法抵消外源性黑素細胞進入的數量時，就出現白癜風的同形反應。

NSV患者的皮損處的黑色素細胞對角質形成細胞或基底層的黏附力弱化，易受機械應力和其他應力或損傷。黑素細胞最終從表皮“逃逸”而數量減少，形成色素脫失斑。Gauthier等發現皮易暴露于機械應力的皮膚，也就是摩擦部位是白癜風的一個好發部位。R.Kumar證明了不穩定白癜風患者中的黑素細胞處于其脫離期導致這些細胞凋亡，而對照組穩定白癜風患者中的黑素細胞在形態上是正常的，沒有任何粘附缺陷。由此推斷黑素細胞脫落是不穩定性白癜風中黑素細胞喪失的主要理論之一。

3黑素細胞自噬與脫落的協同作用

3.1低水平Ecad表達與高水平氧化應激的協同作用：氧化應激是指機體遭受各種不利因素刺激后，體內產生高活性分子如活性氧自由基（reactive oxygen species，ROS）異常增多，氧化程度超過氧化物清除，打破氧化系統和抗氧化系統間的平衡，導致組織損傷。線粒體的不正常積聚會導致細胞缺氧、ROS顯著增高。李雪等在實驗中證實了自噬水平低下的黑素細胞中線粒體清除障礙、ROS異常聚集，繼而激發氧化應激，對黑素細胞產生毒理損害，阻礙黑素合成，最終出現皮膚色素脫失。國外研究人員指出，表皮內處于基底層以上各層的黑素細胞數目越多其Ecad表達水平越低，他們把Ecad基因野生鼠和突變鼠的尾部進行人為摩擦，干預30周后，可見突變鼠的尾部黑素細胞計數減少，且分布于基底層以上表皮各層的黑素細胞計數比野生鼠黑素細胞數少3～4倍，證實Ecad的正常表達能有助黑素細胞黏著于基底層，同時可一定程度上抵消機械應力的脫黑素細胞作用。他們還發現過氧化氫能放大機械應力對Ecad分子功能低下黑素細胞的損傷作用，高濃度過氧化氫打破Ecad/β-連環蛋白復合體穩定性，使黑素細胞黏附力下降。上述研究支持低水平Ecad表達與高水平氧化應激的協同作用能加速黑素細胞脫落。

3.2ROS累積及基底膜結構變異可致黑素細胞脫落增強：Kumartlaj等發現活動期白癜風患處的黑素細胞多處于分離狀態，鏡下可見樹突回縮，末端呈棒槌狀，從物理角度上致黏附力減弱。經過氧化氫預處理體外培養黑素細胞的樹突回縮，難以持久地貼壁生長，當其與脫離培養瓶底后，黑素細胞將快速凋亡，兒茶酚胺也有此類似作用。白癜風皮損處黑素細胞黏著的基底膜呈灶性缺失或多層分布，這種結構變異不利于黑素細胞錨定于基底膜，從而極易受機械應力及自由基等高活性分子的影響而脫落，由此推論，NSV患者黑素細胞自身存在Ecad相關黏附缺陷，其樹突受ROS及兒茶酚胺等作用逐步回縮變圓，由此造成樹突錨定作用下降，并能放大機械應力；逢此時自噬水平低下，削弱了細胞的抗氧化應激能力，影響了本就“扎根”不牢固的黑素細胞，在黑素細胞黏附力減弱至黑細胞的分離、經表皮脫失過程中扮演了“煽動者”的角色，最終導致黑素細胞脫失。

3.3其他：黑素細胞脫落與白癜風病期相關，進展期時NSV患者黑素細胞處于分離狀態，黏附力較弱且易凋亡。而處于穩定期者形態正常，黏附力相對較強。朱英杰試驗證實進展期NSV患者外周血Th17細胞Beclinl表達量明顯高于穩定期及健康對照組，而快速進展期NGV患者Bcl-2量水平低于穩定期及健康對照組。兩種理論都支持在白癜風不穩定期存在特異性改變，從而提示需更進一步研究兩者之間相關性的具體機制，也對臨床上精準性治療提供方向。

4結語

近年自噬逐漸成為皮膚色素性疾病的熱點研究之一。自噬作為其可能的代謝機制，為臨床上節段型白癜風的精準治療提供了思路和方向。黑素細胞脫落學說是白癜風病因學說系統中的一個新節點，它為NSV防治提出新的挑戰，如何恢復黑素細胞的受損黏附力是一個研究熱點。白癜風發病機制是一個復雜而神秘的系統，善于發現交叉機制、找到切入點是防治白癜風的關鍵。當然，黑素細胞自噬學說和黑素細胞脫落過程中免疫反應的具體機制還需進一步研究探索。

[收稿日期]2017-01-18

[修回日期]2017-05-28

編輯/張惠娟endprint