黃褐斑不同治療靶點(diǎn)信號(hào)通路研究進(jìn)展

張婷, 郭果香, 康春義, 郝玉琴,3

(1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)研究生院，內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市 010000；2.內(nèi)蒙古包鋼醫(yī)院 內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院皮膚性病科，內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市 014010；3.北京大學(xué)第三醫(yī)院皮膚科，北京市 100191)

黃褐斑為慢性色素性疾病，表現(xiàn)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(jiàn)，故又稱“妊娠斑”[1]。黃褐斑病因復(fù)雜，其本質(zhì)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(hào)通路較復(fù)雜，導(dǎo)致臨床治愈困難且病情容易反復(fù)[2]。目前黃褐斑的治療主要是通過(guò)調(diào)節(jié)酪氨酸酶活性及含量使黑色素生成減少?gòu)亩刂泣S褐斑進(jìn)展，但抗炎、抗氧化、修復(fù)皮膚屏障等方法在黃褐斑的治療中同樣重要。本文對(duì)抑制黑色素合成、抗炎及抗氧化應(yīng)激三方面治療黃褐斑涉及的機(jī)制進(jìn)行綜述。

1 抑制黑色素合成

1.1 抑制促黑激素介導(dǎo)

促黑激素—小眼轉(zhuǎn)錄因子—酪氨酸酶(α-MSH-MITF-TYR)信號(hào)通路是黃褐斑發(fā)病機(jī)制中經(jīng)典的信號(hào)通路，是由黑皮質(zhì)素1受體(melanocortin 1 receptor,MC1R)激活環(huán)腺苷酸(cAMP)的反應(yīng)元件結(jié)合蛋白(CREB)并發(fā)生結(jié)合后，激活下游小眼球畸形相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子(microphthalmiaassociated transcription factor,MITF)表達(dá)增加并發(fā)生磷酸化后刺激酪氨酸酶(TYR)的轉(zhuǎn)錄，使黑色素合成增加、黑色素小體轉(zhuǎn)運(yùn)增強(qiáng)[3]。MITF調(diào)控黑色素細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育是通過(guò)正向激活調(diào)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(shí)體內(nèi)α-MSH水平會(huì)上升并通過(guò)旁分泌的方式激活細(xì)胞膜上的MC1R[5]，經(jīng)由cAMP-PKA通路在核內(nèi)激活MITF，活化的MITF激活TYR促使其表達(dá)增加[6]。由于TYR是調(diào)控黑色素生成的限速酶，其含量增加可使胞質(zhì)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(huì)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(yīng)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(yú)模型中黑色素瘤細(xì)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(hào)通路

絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)通路是人體內(nèi)重要的中樞轉(zhuǎn)導(dǎo)通路之一，其中的細(xì)胞外調(diào)節(jié)激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK1/2)、N-末端蛋白激酶(jun proto-oncogene,c-Jun)，主要在細(xì)胞增殖分化、基因表達(dá)及凋亡自噬中發(fā)揮作用[10-11]。研究發(fā)現(xiàn)，MAPK信號(hào)通路可介導(dǎo)黑色素瘤細(xì)胞中黑色素生成增加，由于黑色素瘤中干細(xì)胞因子(stem cell factor,SCF)表達(dá)增加，其可與膜上的干細(xì)胞因子受體/酪氨酸激酶受體(stem cell factor receptor，c-Kit)結(jié)合后激活Ras/Raf蛋白磷酸化表達(dá)，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(fā)生磷酸化，激活MITF，使酪氨酸酶生成增加并活化，從而促進(jìn)黑色素合成增加[12]。

人體正常皮膚組織中，SCF/c-Kit信號(hào)通路參與其發(fā)育過(guò)程中黑色素的生成。在表皮中，角質(zhì)細(xì)胞會(huì)因應(yīng)對(duì)各種刺激如衰老、紫外線照射，致SCF的數(shù)量增加[13]。其與細(xì)胞表面的c-Kit受體結(jié)合時(shí)，促使Ras激活MAPK級(jí)聯(lián)，最終激活MITF使酪氨酸酶活性增強(qiáng)，促進(jìn)黑色素小體中黑色素生成及轉(zhuǎn)運(yùn)。

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(xì)胞的黑色素含量和TYR活性，使其表達(dá)降低，另一方面通過(guò)調(diào)節(jié)磷酸化p-38絲裂原活化蛋白激酶(phosphorylated 38,p38)和CREB的磷酸化調(diào)控其表達(dá)，因此，Sch B也可通過(guò)MAPK-CREB信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑下調(diào)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(huán)蛋白信號(hào)通路

Wnt/β-連環(huán)蛋白信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在調(diào)控生長(zhǎng)發(fā)育的過(guò)程中發(fā)揮重要作用，包括細(xì)胞的增殖與分化。Wnt胞膜上的受體-卷曲同源物2(Frizzled2,FZD2)結(jié)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(dá)，從而保護(hù)了β-catenin 1，使其累積轉(zhuǎn)移進(jìn)入核內(nèi)發(fā)生反應(yīng)[15]。在核膜內(nèi)，β-catenin 1活轉(zhuǎn)錄因子7(T cell factor 7,TCF7)基因表達(dá)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(fā)現(xiàn)，穿心蓮內(nèi)酯可通過(guò)降低蛋白質(zhì)絲氨酸蘇氨酸激酶(Akt)依賴性GSK3β的磷酸化，促進(jìn)β-catenin的降解，有效抑制黑色素含量和TYR活性并降低核內(nèi)MITF和TYR家族的表達(dá)[17]。

1.4 抑制磷脂肌醇信號(hào)通路

內(nèi)皮素-1(endothelin-1，ET-1)激活胞內(nèi)G蛋白表達(dá)后經(jīng)卵磷脂酶激活下游的IP3，介導(dǎo)經(jīng)典的IP3-Ca2+通路使黑色素生成增加[18]。細(xì)胞膜Ca2+的增加一方面可促進(jìn)L-苯丙氨酸主動(dòng)運(yùn)輸并轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)-酪氨酸，為黑色素生成提供原料；另一方面，Ca2+通過(guò)IP3/DAG途徑激活蛋白激酶C(PKC)并增強(qiáng)酪氨酸酶的活性[19]。因此，細(xì)胞內(nèi)鈣信號(hào)傳導(dǎo)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(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑

磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)-Akt信號(hào)通路是調(diào)節(jié)代謝、細(xì)胞凋亡自噬的重要途徑之一，常參與各類癌癥的發(fā)生[20]。研究表明，黃褐斑皮損處Toll樣受體-2表達(dá)增加可以激活下游的GTP酶Rac1進(jìn)而啟動(dòng)PI3K-Akt信號(hào)通路來(lái)間接激活核因子-kappa B(NF-kappa B,NF-KB)信號(hào)通路，致使核內(nèi)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(jìn)黑色素合成及黑色素小體轉(zhuǎn)運(yùn)，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(dòng)MAPK信號(hào)通路，并分別激活下游的MKK3/6-P38、MKK4/7-JNK兩條信號(hào)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(zhuǎn)運(yùn)。

2 抗炎癥治療

2.1 拮抗核因子-kappa B信號(hào)通路

核因子-kappa B(NF-kappa B，NF-KB)通路主要參與免疫、炎癥和細(xì)胞存活[23]等過(guò)程。經(jīng)典途徑由腫瘤壞死因子-α、白細(xì)胞介素-1等誘導(dǎo)。Rahman等[24]提到核因子2(nuclear factor-erythroid 2-related factor 2,Nrf2)與炎癥控制有關(guān)，是氧化還原穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)器[25]。Nrf2的缺失增加了NF-κB復(fù)合物的形成，表明Nrf2對(duì)NF-KB有拮抗作用；同時(shí)Nrf2可以拮抗NF-KB信號(hào)通路介導(dǎo)的炎癥信號(hào)通路，從而降低酪氨酸酶活性，減少黑色素合成及轉(zhuǎn)運(yùn)。

2.2 拮抗缺氧誘導(dǎo)因子1信號(hào)通路

拮抗缺氧誘導(dǎo)因子1(hypoxia-inducible factor 1,HIF-1)是一種氧穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)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(dǎo)對(duì)O2剝奪的適應(yīng)性反應(yīng)的蛋白質(zhì)。在經(jīng)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(yīng)激的損傷狀態(tài)，進(jìn)而激活下游IP3-Ca2+-CREB級(jí)聯(lián)反應(yīng)，使細(xì)胞內(nèi)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、血清誘導(dǎo)型一氧化氮合酶等合成增加[27]。

3 抗氧化應(yīng)激

紫外線照射后的皮膚會(huì)產(chǎn)生大量的活性氧，暴露于活性氧(reactive oxygen species，ROS)環(huán)境會(huì)干擾Nrf2泛素化降解，隨后Nrf2增多易位至細(xì)胞核并結(jié)合到靶基因的抗氧化反應(yīng)元件/親電響應(yīng)元件(ARE/EpRE),誘導(dǎo)一系列細(xì)胞保護(hù)性基因表達(dá)，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(guò)氧化物酶(glutathione peroxidase,GPx)、谷胱甘肽還原酶(gunshot residues,GSR)等[28]。GSH是調(diào)節(jié)體內(nèi)氧化應(yīng)激平衡的重要分子，且Nrf2可通過(guò)調(diào)控GSH合成中的幾種限速酶的表達(dá)反作用影響GSH的含量及反應(yīng)過(guò)程。GSH治療黃褐斑一方面直接拮抗ROS，另一方面通過(guò)抑制TYR使黑色素合成及轉(zhuǎn)運(yùn)減少來(lái)發(fā)揮治療作用。Ectoine通過(guò)p38 Akt、PKC和酪蛋白激酶Ⅱ蛋白激酶途徑介導(dǎo)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(fā)病機(jī)制的重要組成部分，為某些經(jīng)典藥物如氨甲環(huán)酸、二甲雙胍等的新適應(yīng)證提供理論依據(jù)。