黑素生成调节

一、黑 素

黑素是一个高分子生物色素，在黑素体内由酪氨酸酶作用于酪氨酸形成多巴，去氢后形成多巴醌，并重新排列成5，6－吲哚醌，聚合后与黑素体内的结构蛋白相结合生成黑素蛋白，即黑素。黑素分为两种，即优黑素（黑／棕）和褐黑素（红／黄），它们在表皮和毛囊中的比例可以不同。黑素细胞合成黑素体，黑素体经过树突输送到KC，吸收大部分紫外线，从而保护皮肤免受紫外线和可见光线造成的生物损害。

二、黑素小体

黑素细胞中的黑素小体依其色素沉着的多少，可分为4期。以50 000倍左右的条件观察的4期表现为：Ⅰ期黑素小体为囊泡，直径约0．3μm，中央有细丝，无黑素沉着，生化显示其酪氨酸酶活性非常强并沿细丝集中。免疫电镜已证明其结构蛋白在粗面内质网合成，在高尔基复合体赋予酪氨酸酶后再游离出来，所以Ⅰ期黑素小体多见于高尔基复合体的囊样结构附近。Ⅱ期黑素小体常呈椭圆形或圆形，长轴约0．8μm，沿长轴有弹簧样细丝，开始出现黑素沉积。Ⅲ期黑素体也以椭圆形为主，体积多小于Ⅱ期，有明显的黑素沉积。Ⅳ期黑素小体多为圆形，已完全黑素化，电子密度非常高，周围可见完整包绕的单位膜。从Ⅰ期至Ⅳ期黑素小体，其酪氨酸酶活性从强到弱直至消失，而能降解黑素小体的酸性磷酸酶则自无到有直至很强。

观察黑素小体能反映出黑素细胞的增生活性，处于静止状态的皮内痣痣细胞很难发现幼稚的黑素小体（即Ⅰ期、Ⅱ期黑素小体），而处于活跃增殖状态的恶性黑素瘤细胞中常含大量不成熟的黑素小体，而且黑素小体的形态结构也有异常，黑素化不均一，被称为异常黑素小体（aberrant melanosome）。在无色素性黑素瘤与其他非黑素细胞性肿瘤的鉴别中，找到异常黑素小体，特别是相当于Ⅱ期、Ⅲ期黑素小体形式的结构，对确定恶性黑素瘤的诊断有很大意义。黑素小体结构蛋白的某些抗原成分为黑素细胞所特有，一些恶性黑素瘤的特异抗体（如HMB45）识别的抗原就是Ⅰ期、Ⅱ期黑素小体的结构蛋白。由此可知，所谓的特异只是相对而言，良性的交界痣与恶性的原位黑素瘤无论以HMB45标记染色还是以电镜观察均是难以鉴别的。

三、黑素生成合成途径中的主要限速酶

调控黑素生成的主要限速酶是酪氨酸酶，此外还有酪氨酸酶相关蛋白－1和酪氨酸酶相关蛋白－2等黑素生成蛋白。它们的编码基因序列高度同源，因此称为酪氨酸酶基因家族。酪氨酸酶是一种含铜的多功能糖蛋白，主要参与黑素生成途径的起始步骤（酪氨酸－多巴－多巴醌）。有证据显示在稍后的优黑素生成步骤中，酪氨酸酶还能氧化5，6－二羟基吲哚（DHI）生成5，6－吲哚醌。酪氨酸酶相关蛋白－1的生物学功能与调节酪氨酸酶活性有关。酪氨酸酶相关蛋白－2被认为是多巴色素异构酶。

四、人类皮肤黑素合成的调节

皮肤黑素合成及分布主要受到基因、激素、紫外线等因素调节，且三者共同发挥作用。

（一）基因

不同肤色人种对应部位皮肤的表皮－黑素细胞单元是相同的，造成肤色差异的主要原因是分布于KC中黑素小体的数量和质量不同。白种人黑素小体仅分布于基底层细胞内，体积小（0．3～0．5μm），2或3个黑素小体常组成复合体，这种复合形式为降解状态，在表皮排出快。而黑种人黑素小体在表皮全层甚至包括角质层分布，体积大（0．5～0．8μm），以单个形式存在，黑素化程度高，降解慢。

（二）激素

促黑素细胞激素（MSH）及促肾上腺皮质激素（ACTH）水平增高，能使皮肤颜色加深。

（三）阳光和紫外线

阳光和（或）紫外线照射能改变肤色，黄种人经常接受照射皮肤会变得黝黑；过去白种人常希望通过日晒使皮肤变成健美的古铜色；通过阳光和（或）紫外线照射能促进白癜风皮肤恢复颜色。光生物学揭示阳光和紫外线使皮肤黑素细胞酪氨酸酶活性升高，黑素合成增加，转运加快；此外，黑素细胞核及核糖体、线粒体都发生变化，KC的数量增加，表皮增厚。使用防晒霜能削弱阳光或者紫外线对皮肤的作用。