黃褐斑不同治療靶點信號通路研究進展

張婷, 郭果香, 康春義, 郝玉琴,3

(1.內蒙古醫科大學研究生院，內蒙古自治區呼和浩特市 010000；2.內蒙古包鋼醫院 內蒙古醫科大學第三附屬醫院皮膚性病科，內蒙古自治區包頭市 014010；3.北京大學第三醫院皮膚科，北京市 100191)

黃褐斑為慢性色素性疾病，表現為面中部、顴骨處的色素增加，斑片大小不一，女性較男性多見，故又稱“妊娠斑”[1]。黃褐斑病因復雜，其本質特征為黑色素顆粒在表皮層沉積增加，而黑色素合成增多的信號通路較復雜，導致臨床治愈困難且病情容易反復[2]。目前黃褐斑的治療主要是通過調節酪氨酸酶活性及含量使黑色素生成減少從而控制黃褐斑進展，但抗炎、抗氧化、修復皮膚屏障等方法在黃褐斑的治療中同樣重要。本文對抑制黑色素合成、抗炎及抗氧化應激三方面治療黃褐斑涉及的機制進行綜述。

1 抑制黑色素合成

1.1 抑制促黑激素介導

促黑激素—小眼轉錄因子—酪氨酸酶(α-MSH-MITF-TYR)信號通路是黃褐斑發病機制中經典的信號通路，是由黑皮質素1受體(melanocortin 1 receptor,MC1R)激活環腺苷酸(cAMP)的反應元件結合蛋白(CREB)并發生結合后，激活下游小眼球畸形相關轉錄因子(microphthalmiaassociated transcription factor,MITF)表達增加并發生磷酸化后刺激酪氨酸酶(TYR)的轉錄，使黑色素合成增加、黑色素小體轉運增強[3]。MITF調控黑色素細胞的生長發育是通過正向激活調控黑色素生成的基因，從而使黑色素合成增加[4]。人體在接受紫外線照射時體內α-MSH水平會上升并通過旁分泌的方式激活細胞膜上的MC1R[5]，經由cAMP-PKA通路在核內激活MITF，活化的MITF激活TYR促使其表達增加[6]。由于TYR是調控黑色素生成的限速酶，其含量增加可使胞質中黑色素生成增加，造成大量黑色素在表皮層沉積[7]，因此日曬會使黃褐斑加重。

Molagoda等[8]證明了r-氨基丁酸(GABA)可以抑制αMSH-MITF-TYR通路使黑色素生成減少，提出GABA可作為治療慢性應激性抑郁型黃褐斑人群的有效藥物。研究表明，褐藻多酚化合物(diphlorethohydroxycarmalol,DPHC)可抑制斑馬魚模型中黑色素瘤細胞的黑色素生成，提示DPHC具有作為皮膚美白劑的潛力[9]。

1.2 抑制絲裂原活化蛋白激酶信號通路

絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)通路是人體內重要的中樞轉導通路之一，其中的細胞外調節激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK1/2)、N-末端蛋白激酶(jun proto-oncogene,c-Jun)，主要在細胞增殖分化、基因表達及凋亡自噬中發揮作用[10-11]。研究發現，MAPK信號通路可介導黑色素瘤細胞中黑色素生成增加，由于黑色素瘤中干細胞因子(stem cell factor,SCF)表達增加，其可與膜上的干細胞因子受體/酪氨酸激酶受體(stem cell factor receptor，c-Kit)結合后激活Ras/Raf蛋白磷酸化表達，接連激活下游的絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase-kinase,MEK)、ERK-1/2發生磷酸化，激活MITF，使酪氨酸酶生成增加并活化，從而促進黑色素合成增加[12]。

人體正常皮膚組織中，SCF/c-Kit信號通路參與其發育過程中黑色素的生成。在表皮中，角質細胞會因應對各種刺激如衰老、紫外線照射，致SCF的數量增加[13]。其與細胞表面的c-Kit受體結合時，促使Ras激活MAPK級聯，最終激活MITF使酪氨酸酶活性增強，促進黑色素小體中黑色素生成及轉運。

五味子B(schisandrin B,Sch B)是五味子中的木脂素化合物，具有抗氧化、抗炎作用[14]。Sch B一方面直接抑制細胞的黑色素含量和TYR活性，使其表達降低，另一方面通過調節磷酸化p-38絲裂原活化蛋白激酶(phosphorylated 38,p38)和CREB的磷酸化調控其表達，因此，Sch B也可通過MAPK-CREB信號轉導途徑下調MITF和黑色素生成酶，從而減少黑色素生成。

1.3 抑制Wnt/β-連環蛋白信號通路

Wnt/β-連環蛋白信號轉導通路在調控生長發育的過程中發揮重要作用，包括細胞的增殖與分化。Wnt胞膜上的受體-卷曲同源物2(Frizzled2,FZD2)結合后激活G蛋白和Dishevelled(Dvl)蛋白，后兩者抑制糖原合成酶激酶3β(glycogen synthase kinase 3beta,GSK3β)的表達，從而保護了β-catenin 1，使其累積轉移進入核內發生反應[15]。在核膜內，β-catenin 1活轉錄因子7(T cell factor 7,TCF7)基因表達后激活下游的MITF，最終激活酪氨酸酶合成，使黑色素生成增加[16]。

研究發現，穿心蓮內酯可通過降低蛋白質絲氨酸蘇氨酸激酶(Akt)依賴性GSK3β的磷酸化，促進β-catenin的降解，有效抑制黑色素含量和TYR活性并降低核內MITF和TYR家族的表達[17]。

1.4 抑制磷脂肌醇信號通路

內皮素-1(endothelin-1，ET-1)激活胞內G蛋白表達后經卵磷脂酶激活下游的IP3，介導經典的IP3-Ca2+通路使黑色素生成增加[18]。細胞膜Ca2+的增加一方面可促進L-苯丙氨酸主動運輸并轉化為L-酪氨酸，為黑色素生成提供原料；另一方面，Ca2+通過IP3/DAG途徑激活蛋白激酶C(PKC)并增強酪氨酸酶的活性[19]。因此，細胞內鈣信號傳導和酪氨酸酶的激活是黑色素生成的重要因素。

1.5 抑制磷脂酰肌醇3-激酶信號轉導途徑

磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)-Akt信號通路是調節代謝、細胞凋亡自噬的重要途徑之一，常參與各類癌癥的發生[20]。研究表明，黃褐斑皮損處Toll樣受體-2表達增加可以激活下游的GTP酶Rac1進而啟動PI3K-Akt信號通路來間接激活核因子-kappa B(NF-kappa B,NF-KB)信號通路，致使核內炎癥因子的合成增多[21]。炎癥因子可使酪氨酸酶活性增加，促進黑色素合成及黑色素小體轉運，從而大量的黑色素至表皮層沉積則形成黃褐斑。

Toll樣受體-2/4可啟動MAPK信號通路，并分別激活下游的MKK3/6-P38、MKK4/7-JNK兩條信號通路，兩者均可作用于激活蛋白1(activator protein1,AP-1)，使炎癥因子合成、釋放增多[22]。由于炎癥因子使酪氨酸酶活性增加，所以增加了黑色素合成及轉運。

2 抗炎癥治療

2.1 拮抗核因子-kappa B信號通路

核因子-kappa B(NF-kappa B，NF-KB)通路主要參與免疫、炎癥和細胞存活[23]等過程。經典途徑由腫瘤壞死因子-α、白細胞介素-1等誘導。Rahman等[24]提到核因子2(nuclear factor-erythroid 2-related factor 2,Nrf2)與炎癥控制有關，是氧化還原穩態的主要調節器[25]。Nrf2的缺失增加了NF-κB復合物的形成，表明Nrf2對NF-KB有拮抗作用；同時Nrf2可以拮抗NF-KB信號通路介導的炎癥信號通路，從而降低酪氨酸酶活性，減少黑色素合成及轉運。

2.2 拮抗缺氧誘導因子1信號通路

拮抗缺氧誘導因子1(hypoxia-inducible factor 1,HIF-1)是一種氧穩態的主要調節因子[26]。在缺氧條件下，HIF-1的靶基因編碼增加O2輸送和介導對O2剝奪的適應性反應的蛋白質。在經紫外線照射后的皮膚中活性氧含量上升，氧自由基增加，線粒體處于氧化應激的損傷狀態，進而激活下游IP3-Ca2+-CREB級聯反應，使細胞內血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、血清誘導型一氧化氮合酶等合成增加[27]。

3 抗氧化應激

紫外線照射后的皮膚會產生大量的活性氧，暴露于活性氧(reactive oxygen species，ROS)環境會干擾Nrf2泛素化降解，隨后Nrf2增多易位至細胞核并結合到靶基因的抗氧化反應元件/親電響應元件(ARE/EpRE),誘導一系列細胞保護性基因表達，如超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽(L-γ-glutamyl-cysteinyl-glycine，GSH)、谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase,GPx)、谷胱甘肽還原酶(gunshot residues,GSR)等[28]。GSH是調節體內氧化應激平衡的重要分子，且Nrf2可通過調控GSH合成中的幾種限速酶的表達反作用影響GSH的含量及反應過程。GSH治療黃褐斑一方面直接拮抗ROS，另一方面通過抑制TYR使黑色素合成及轉運減少來發揮治療作用。Ectoine通過p38 Akt、PKC和酪蛋白激酶Ⅱ蛋白激酶途徑介導Nrf2的激活，表明Ectoine可成為抗黑色素生成的有效局部天然美容劑[29]。

在靶向治療黃褐斑中，TYR、MITF、MAPK、NF-KB、VEGF、ROS是黃褐斑發病機制的重要組成部分，為某些經典藥物如氨甲環酸、二甲雙胍等的新適應證提供理論依據。