非节段型白癜风患者黑素细胞自噬及脱落的研究进展

胡孟娇　武松江　刘志军

[摘要]白癜风（vitiligo）多因表皮中黑素细胞丢失或功能低下而形成色素脱失斑，其具体机制尚未完全阐明。近来黑素细胞自噬学说以及黑素细胞脱落（melanocytorrhagy）学说趋于成熟。黑素细胞自噬学说支持者认为自噬水平低下可能破坏黑素细胞抗氧化防御系统从而导致白癜风发病；黑素细胞脱落学说指出，非节段型白癜风（non-segmental vitiligo，NSV）患者表皮内由于上皮型钙黏素（E-cadherin，Ecad）所介导的细胞间黏附异常可引起黑素细胞与邻近角质形成细胞之间出现黏附缺陷，加之机械应力等作用后通过影响多种胞内信号，黑素细胞自基底层逃逸，最终经表皮丢失。本文将黑素细胞自噬与黑素细胞脱落的研究进展，以及两者间可能存在的相关性作一概述，为非节段型白癜风发病机制和靶向治疗提供方向。

[关键词]黑素细胞自噬；黑素细胞脱落；白癜风

[中图分类号]R758.4⁺1 [文献标志码]A [文章编号]1008-6455（2017）06-0137-03

白癜风是临床常见且多发的色素脱失性皮肤病，皮损中皮肤或毛囊处黑素细胞数量减少或功能障碍，可分为节段型、非节段型、混合型及未定类型，发病机理差别较大，至今尚未完全阐明，黑素细胞自噬学说以及黑素细胞脱落学说日益成为研究热点，本文将分别阐述两种学说的研究进展，分析各自与非节段型白癜风发病的相关性及两者之间的部分交叉机制。

1黑素细胞自噬与抗氧化防御

黑素在黑素小体内合成，经多种分子的综合调节作用，游離至黑素细胞树突末端，向相邻角质形成细胞生长并释放，形成皮肤色素，具有一定的光保护作用。自噬，也可理解为“自食”，广泛存在于真核细胞中，是指将胞质溶胶和/或其特定内容物递送至溶酶体用于降解的细胞内分解代谢过程，所得大分子成分被细胞再循环并再次利用。基底水平自噬通过消除老的或受损的细胞器以及聚集的细胞内蛋白质在细胞内稳态中起重要作用，当细胞内自噬水平低下，可出现异常线粒体的堆积，从而干扰细胞功能，一定程度的线粒体自噬是重要的细胞自我保护方式。另外，自噬可以调节毛发和表皮的角化，并不会影响皮肤的屏障功能。近年来相关研究表明，自噬在白癜风、黑素瘤许多色素性皮肤病中扮演着重要角色，可影响皮肤色素的代谢过程。

自噬与氧化应激在皮肤色素代谢过程中可影响黑素小体的合成和成熟、影响角质形成细胞中黑素小体的降解、参与角质形成细胞的分化过程等，但在黑素小体转运中的作用尚不清楚。Zhuhui Qiao等提出自噬的损伤可能破坏使黑素细胞氧化损伤的抗氧化防御系统。而氧化应激是白癜风发病的重要病因之一。Jeong等对225例NSV患者和439例正常人对照组进行单核苷酸多态性（SNP）研究，挑选出UVRAG（UVradiationresistance associatesgene）的5个SNP进行分析，提示其两个SNP（rsl458836和rs7933235）在两组中连锁不平衡（LD）区，存在着基因型的区别。另外，UVRAG多态性的单体型和NSV密切相关。据此他们推断，UVRAG可能和NSV易感性相关。Keap1/Nrf2是现今公认的黑素细抗对氧化应激的防御机制，在正常状态下，Nrf2与Keapl结合使活性处于相对抑制的状态，Nrf2可以转录上调自噬中自噬适配蛋白p62表达，而p62的累积可通过与Nrf2竞争结合Keapl，有利于Nrf2的核转位。Zhao等发现UVA可诱导角质形成细胞中磷脂的氧化，从而加大氧化脂质的程度。此外还发现在自噬相关蛋白ATG7基因敲除后，角质形成细胞导致自噬水平低下，氧化应激可致含有p62的高分子质量蛋白质聚集体的高度积聚，继而上调Nrf2目标基因表达。上述研究证实自噬在氧化应激过程中发挥了非常重要的作用。

2黑素细胞脱落与粘附缺陷

最近，黑素细胞脱落理论的探索也逐渐成为白癜风研究领域的一项重要工作。P-钙粘蛋白，Ecad和其配体β-连环素（β-连环素）影响黑素细胞对角质形成细胞黏附力，此外NO、肝x受体α（1iver x receptor-α）、细胞间黏附分子-1等在某些程度上也可调控黑素细胞的黏附功能，但最重要的角色是Ecad。Ecad分子欠表达或低水平表达是白癜风皮肤黑色素细胞粘附缺陷的起始，所以Ecad是黑素细胞脱落学说的关键目标分子。Kumar等发现处于白癜风活动期的皮损黑素细胞黏附力较弱。在黑素的运输过程中，黑素细胞的树突和邻近角质形成细胞结合并发挥作用，促使黑素细胞“扎根”到基底层，树突的消失也可通过影响黑素转运过程而干扰黑素的生物合成。黑素细胞脱落学说主张黑素细胞本身的粘附缺陷是脱落的中心环节，同时提出机械应力是黑素细胞脱落的“加速器”，两者具有协同效应。当机械应力足够引起黑素细胞丢失，且无法抵消外源性黑素细胞进入的数量时，就出现白癜风的同形反应。

NSV患者的皮损处的黑色素细胞对角质形成细胞或基底层的黏附力弱化，易受机械应力和其他应力或损伤。黑素细胞最终从表皮“逃逸”而数量减少，形成色素脱失斑。Gauthier等发现皮易暴露于机械应力的皮肤，也就是摩擦部位是白癜风的一个好发部位。R.Kumar证明了不稳定白癜风患者中的黑素细胞处于其脱离期导致这些细胞凋亡，而对照组稳定白癜风患者中的黑素细胞在形态上是正常的，没有任何粘附缺陷。由此推断黑素细胞脱落是不稳定性白癜风中黑素细胞丧失的主要理论之一。

3黑素细胞自噬与脱落的协同作用

3.1低水平Ecad表达与高水平氧化应激的协同作用：氧化应激是指机体遭受各种不利因素刺激后，体内产生高活性分子如活性氧自由基（reactive oxygen species，ROS）异常增多，氧化程度超过氧化物清除，打破氧化系统和抗氧化系统间的平衡，导致组织损伤。线粒体的不正常积聚会导致细胞缺氧、ROS显著增高。李雪等在实验中证实了自噬水平低下的黑素细胞中线粒体清除障碍、ROS异常聚集，继而激发氧化应激，对黑素细胞产生毒理损害，阻碍黑素合成，最终出现皮肤色素脱失。国外研究人员指出，表皮内处于基底层以上各层的黑素细胞数目越多其Ecad表达水平越低，他们把Ecad基因野生鼠和突变鼠的尾部进行人为摩擦，干预30周后，可见突变鼠的尾部黑素细胞计数减少，且分布于基底层以上表皮各层的黑素细胞计数比野生鼠黑素细胞数少3～4倍，证实Ecad的正常表达能有助黑素细胞黏着于基底层，同时可一定程度上抵消机械应力的脱黑素细胞作用。他们还发现过氧化氢能放大机械应力对Ecad分子功能低下黑素细胞的损伤作用，高浓度过氧化氢打破Ecad/β-连环蛋白复合体稳定性，使黑素细胞黏附力下降。上述研究支持低水平Ecad表达与高水平氧化应激的协同作用能加速黑素细胞脱落。

3.2ROS累积及基底膜结构变异可致黑素细胞脱落增强：Kumartlaj等发现活动期白癜风患处的黑素细胞多处于分离状态，镜下可见树突回缩，末端呈棒槌状，从物理角度上致黏附力减弱。经过氧化氢预处理体外培养黑素细胞的树突回缩，难以持久地贴壁生长，当其与脱离培养瓶底后，黑素细胞将快速凋亡，儿茶酚胺也有此类似作用。白癜风皮损处黑素细胞黏着的基底膜呈灶性缺失或多层分布，这种结构变异不利于黑素细胞锚定于基底膜，从而极易受机械应力及自由基等高活性分子的影响而脱落，由此推论，NSV患者黑素细胞自身存在Ecad相关黏附缺陷，其树突受ROS及儿茶酚胺等作用逐步回缩变圆，由此造成树突锚定作用下降，并能放大机械应力；逢此时自噬水平低下，削弱了细胞的抗氧化应激能力，影响了本就“扎根”不牢固的黑素细胞，在黑素细胞黏附力减弱至黑细胞的分离、经表皮脱失过程中扮演了“煽动者”的角色，最终导致黑素细胞脱失。

3.3其他：黑素细胞脱落与白癜风病期相关，进展期时NSV患者黑素细胞处于分离状态，黏附力较弱且易凋亡。而处于稳定期者形态正常，黏附力相对较强。朱英杰试验证实进展期NSV患者外周血Th17细胞Beclinl表达量明显高于稳定期及健康对照组，而快速进展期NGV患者Bcl-2量水平低于稳定期及健康对照组。两种理论都支持在白癜风不稳定期存在特异性改变，从而提示需更进一步研究两者之间相关性的具体机制，也对临床上精准性治疗提供方向。

4结语

近年自噬逐渐成为皮肤色素性疾病的热点研究之一。自噬作为其可能的代谢机制，为临床上节段型白癜风的精准治疗提供了思路和方向。黑素细胞脱落学说是白癜风病因学说系统中的一个新节点，它为NSV防治提出新的挑战，如何恢复黑素细胞的受损黏附力是一个研究热点。白癜风发病机制是一个复杂而神秘的系统，善于发现交叉机制、找到切入点是防治白癜风的关键。当然，黑素细胞自噬学说和黑素细胞脱落过程中免疫反应的具体机制还需进一步研究探索。

[收稿日期]2017-01-18

[修回日期]2017-05-28

编辑/张惠娟endprint