非節(jié)段型白癜風(fēng)患者黑素細(xì)胞自噬及脫落的研究進(jìn)展

胡孟嬌　武松江　劉志軍

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

[關(guān)鍵詞]黑素細(xì)胞自噬；黑素細(xì)胞脫落；白癜風(fēng)

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

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

1黑素細(xì)胞自噬與抗氧化防御

黑素在黑素小體內(nèi)合成，經(jīng)多種分子的綜合調(diào)節(jié)作用，游離至黑素細(xì)胞樹突末端，向相鄰角質(zhì)形成細(xì)胞生長并釋放，形成皮膚色素，具有一定的光保護(hù)作用。自噬，也可理解為“自食”，廣泛存在于真核細(xì)胞中，是指將胞質(zhì)溶膠和/或其特定內(nèi)容物遞送至溶酶體用于降解的細(xì)胞內(nèi)分解代謝過程，所得大分子成分被細(xì)胞再循環(huán)并再次利用?；姿阶允赏ㄟ^消除老的或受損的細(xì)胞器以及聚集的細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)中起重要作用，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)自噬水平低下，可出現(xiàn)異常線粒體的堆積，從而干擾細(xì)胞功能，一定程度的線粒體自噬是重要的細(xì)胞自我保護(hù)方式。另外，自噬可以調(diào)節(jié)毛發(fā)和表皮的角化，并不會影響皮膚的屏障功能。近年來相關(guān)研究表明，自噬在白癜風(fēng)、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(yīng)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(zhì)形成細(xì)胞中黑素小體的降解、參與角質(zhì)形成細(xì)胞的分化過程等，但在黑素小體轉(zhuǎn)運(yùn)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(xì)胞氧化損傷的抗氧化防御系統(tǒng)。而氧化應(yīng)激是白癜風(fēng)發(fā)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(jìn)行單核苷酸多態(tài)性（SNP）研究，挑選出UVRAG（UVradiationresistance associatesgene）的5個SNP進(jìn)行分析，提示其兩個SNP（rsl458836和rs7933235）在兩組中連鎖不平衡（LD）區(qū)，存在著基因型的區(qū)別。另外，UVRAG多態(tài)性的單體型和NSV密切相關(guān)。據(jù)此他們推斷，UVRAG可能和NSV易感性相關(guān)。Keap1/Nrf2是現(xiàn)今公認(rèn)的黑素細(xì)抗對氧化應(yīng)激的防御機(jī)制，在正常狀態(tài)下，Nrf2與Keapl結(jié)合使活性處于相對抑制的狀態(tài)，Nrf2可以轉(zhuǎn)錄上調(diào)自噬中自噬適配蛋白p62表達(dá)，而p62的累積可通過與Nrf2競爭結(jié)合Keapl，有利于Nrf2的核轉(zhuǎn)位。Zhao等發(fā)現(xiàn)UVA可誘導(dǎo)角質(zhì)形成細(xì)胞中磷脂的氧化，從而加大氧化脂質(zhì)的程度。此外還發(fā)現(xiàn)在自噬相關(guān)蛋白ATG7基因敲除后，角質(zhì)形成細(xì)胞導(dǎo)致自噬水平低下，氧化應(yīng)激可致含有p62的高分子質(zhì)量蛋白質(zhì)聚集體的高度積聚，繼而上調(diào)Nrf2目標(biāo)基因表達(dá)。上述研究證實自噬在氧化應(yīng)激過程中發(fā)揮了非常重要的作用。

2黑素細(xì)胞脫落與粘附缺陷

最近，黑素細(xì)胞脫落理論的探索也逐漸成為白癜風(fēng)研究領(lǐng)域的一項重要工作。P-鈣粘蛋白，Ecad和其配體β-連環(huán)素（β-連環(huán)素）影響黑素細(xì)胞對角質(zhì)形成細(xì)胞黏附力，此外NO、肝x受體α（1iver x receptor-α）、細(xì)胞間黏附分子-1等在某些程度上也可調(diào)控黑素細(xì)胞的黏附功能，但最重要的角色是Ecad。Ecad分子欠表達(dá)或低水平表達(dá)是白癜風(fēng)皮膚黑色素細(xì)胞粘附缺陷的起始，所以Ecad是黑素細(xì)胞脫落學(xué)說的關(guān)鍵目標(biāo)分子。Kumar等發(fā)現(xiàn)處于白癜風(fēng)活動期的皮損黑素細(xì)胞黏附力較弱。在黑素的運(yùn)輸過程中，黑素細(xì)胞的樹突和鄰近角質(zhì)形成細(xì)胞結(jié)合并發(fā)揮作用，促使黑素細(xì)胞“扎根”到基底層，樹突的消失也可通過影響黑素轉(zhuǎn)運(yùn)過程而干擾黑素的生物合成。黑素細(xì)胞脫落學(xué)說主張黑素細(xì)胞本身的粘附缺陷是脫落的中心環(huán)節(jié)，同時提出機(jī)械應(yīng)力是黑素細(xì)胞脫落的“加速器”，兩者具有協(xié)同效應(yīng)。當(dāng)機(jī)械應(yīng)力足夠引起黑素細(xì)胞丟失，且無法抵消外源性黑素細(xì)胞進(jìn)入的數(shù)量時，就出現(xiàn)白癜風(fēng)的同形反應(yīng)。

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

3黑素細(xì)胞自噬與脫落的協(xié)同作用

3.1低水平Ecad表達(dá)與高水平氧化應(yīng)激的協(xié)同作用：氧化應(yīng)激是指機(jī)體遭受各種不利因素刺激后，體內(nèi)產(chǎn)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(tǒng)和抗氧化系統(tǒng)間的平衡，導(dǎo)致組織損傷。線粒體的不正常積聚會導(dǎo)致細(xì)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(xì)胞中線粒體清除障礙、ROS異常聚集，繼而激發(fā)氧化應(yīng)激，對黑素細(xì)胞產(chǎn)生毒理損害，阻礙黑素合成，最終出現(xiàn)皮膚色素脫失。國外研究人員指出，表皮內(nèi)處于基底層以上各層的黑素細(xì)胞數(shù)目越多其Ecad表達(dá)水平越低，他們把Ecad基因野生鼠和突變鼠的尾部進(jìn)行人為摩擦，干預(yù)30周后，可見突變鼠的尾部黑素細(xì)胞計數(shù)減少，且分布于基底層以上表皮各層的黑素細(xì)胞計數(shù)比野生鼠黑素細(xì)胞數(shù)少3～4倍，證實Ecad的正常表達(dá)能有助黑素細(xì)胞黏著于基底層，同時可一定程度上抵消機(jī)械應(yīng)力的脫黑素細(xì)胞作用。他們還發(fā)現(xiàn)過氧化氫能放大機(jī)械應(yīng)力對Ecad分子功能低下黑素細(xì)胞的損傷作用，高濃度過氧化氫打破Ecad/β-連環(huán)蛋白復(fù)合體穩(wěn)定性，使黑素細(xì)胞黏附力下降。上述研究支持低水平Ecad表達(dá)與高水平氧化應(yīng)激的協(xié)同作用能加速黑素細(xì)胞脫落。

3.2ROS累積及基底膜結(jié)構(gòu)變異可致黑素細(xì)胞脫落增強(qiáng)：Kumartlaj等發(fā)現(xiàn)活動期白癜風(fēng)患處的黑素細(xì)胞多處于分離狀態(tài)，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(jīng)過氧化氫預(yù)處理體外培養(yǎng)黑素細(xì)胞的樹突回縮，難以持久地貼壁生長，當(dāng)其與脫離培養(yǎng)瓶底后，黑素細(xì)胞將快速凋亡，兒茶酚胺也有此類似作用。白癜風(fēng)皮損處黑素細(xì)胞黏著的基底膜呈灶性缺失或多層分布，這種結(jié)構(gòu)變異不利于黑素細(xì)胞錨定于基底膜，從而極易受機(jī)械應(yīng)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(xì)胞自身存在Ecad相關(guān)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(jī)械應(yīng)力；逢此時自噬水平低下，削弱了細(xì)胞的抗氧化應(yīng)激能力，影響了本就“扎根”不牢固的黑素細(xì)胞，在黑素細(xì)胞黏附力減弱至黑細(xì)胞的分離、經(jīng)表皮脫失過程中扮演了“煽動者”的角色，最終導(dǎo)致黑素細(xì)胞脫失。

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

4結(jié)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(jī)制，為臨床上節(jié)段型白癜風(fēng)的精準(zhǔn)治療提供了思路和方向。黑素細(xì)胞脫落學(xué)說是白癜風(fēng)病因?qū)W說系統(tǒng)中的一個新節(jié)點，它為NSV防治提出新的挑戰(zhàn)，如何恢復(fù)黑素細(xì)胞的受損黏附力是一個研究熱點。白癜風(fēng)發(fā)病機(jī)制是一個復(fù)雜而神秘的系統(tǒng)，善于發(fā)現(xiàn)交叉機(jī)制、找到切入點是防治白癜風(fēng)的關(guān)鍵。當(dāng)然，黑素細(xì)胞自噬學(xué)說和黑素細(xì)胞脫落過程中免疫反應(yīng)的具體機(jī)制還需進(jìn)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