黄褐斑的病理生理机制及相关治疗进展

周娜， 刘振锋， 陶旌晶， 刘润英， 杨斌

1.广东医科大学，广东 湛江 524023; 2.南方医科大学皮肤病医院，广东 广州 510091

黄褐斑是一种获得性、难治性、损容性皮肤病，好发于经常暴露在紫外线(UV)和较短波长的可见光(VL)下 Fitzpatrick 分型为Ⅳ～Ⅵ患者的面部区域，其中90%以上是女性[1-2]。其病理生理机制复杂，与黑素细胞的活跃和聚集、炎症、血管增生及基底膜的破坏均有一定的关系。黄褐斑的治疗方式多种多样，主要包括药物治疗、化学剥脱、光电及联合治疗等[1]。了解黄褐斑的病理生理机制在一定程度上有利于增强黄褐斑的疗效，减少复发。

1 黄褐斑的病理生理机制

1.1 黑素细胞的活跃和聚集

目前研究表明，黑素细胞的活跃和黑色素在真表皮的聚集是黄褐斑的一个显著病理学特征[3]。黑素细胞和角质形成细胞的自噬影响皮肤色素沉着，自噬的缺陷可调节黑素小体促进黑素细胞活跃与黑素生成[4]。皮肤的自噬对体内平衡、抗原呈递、细胞损伤的修复和细胞更替的调节至关重要，可由氧化应激、紫外线照射等诱发，微管相关蛋白1A/1b-轻链3 (microtuleassociated protein 1A/1B-light chain 3, LC3)是自噬最重要的标志物[5]。最近一项研究通过对面部黄褐斑患者及其邻近未受影响的皮肤组织的黑素细胞、角质形成细胞和真皮成纤维细胞中的LC3比较评估发现，黄褐斑皮损的基底层黑色素细胞中LC3的表达减少[6]。干细胞因子(stem cell factor, SCF)是一种由成纤维细胞产生的旁分泌因子，其受体c-kit在黑素细胞上表达。SCF与c-kit结合可激活酪氨酸激酶，在黑素生成中发挥作用[7]。Torres-álvarez等[8]通过比较黄褐斑皮损周围皮肤和光保护正常皮肤发现，与皮损周围皮肤比，黄褐斑真皮中的SCF和肥大细胞的表达增加，c-kit在病变真表皮的表达明显高于病灶周围皮肤。研究发现黄褐斑患者病灶皮损中角质形成细胞和成纤维细胞中Wnt抑制因子(WIF-1)的表达显著降低，成纤维细胞中敲除WIF-1可致酪氨酸酶表达增加并促进黑素小体转移到角质形成细胞[9]。WIF-1的表达降低，可能通过上调Wnt信号通路，刺激黑素生成，参与黄褐斑的发展。Byun等[10]研究发现在人工培养的人黑素细胞和人造皮肤中黄褐斑皮损的成纤维细胞能够促进黑色素的生成，并刺激神经生长因子-β的表达。这些结果表明，成纤维细胞可能通过激活黑素细胞在黄褐斑的发病机制中发挥作用。Kim等[11]研究发现在黑素细胞中敲除COX-2能够使酪氨酸酶、酪氨酸酶相关蛋白-1 (TRP-1)、TRP-2、糖蛋白100和MITF的表达下降，还发现由COX-2 siRNA转染的黑色素细胞中黑素细胞刺激素(α-MSH)诱导的黑色素生成减少。正常成纤维细胞分泌大量的基质细胞衍生因子1(SDF1)，在光老化皮肤中，SDF1水平显著降低，SDF1的丢失可诱导色素沉着[12]。此外，射频可刺激胶原重塑，刺激衰老的成纤维细胞。衰老成纤维细胞及其表型的转换是延缓或预防色素沉着的治疗靶点[12]，这为黄褐斑的治疗提供了新的治疗思路。

1.2 肥大细胞增加和日光弹力纤维变性

Espósito等[13]研究比较发现黄褐斑皮损处的肥大细胞数量明显多于皮损周围皮肤。黄褐斑皮损处的弹力纤维变性明显高于皮损周围皮肤[8]。肥大细胞是介导炎症反应的细胞，能分泌组胺、白细胞介素等炎症因子。体外研究发现，组胺处理黑素细胞后，酪氨酸酶(TYR)、酪氨酸酶相关肽1 (TRP-1)、酪氨酸酶相关肽2 (TRP-2)和生长分化因子15 (growth-differentiation factor 15, GDF-15)的表达增加。当GDF-15基因沉默时，组胺诱导酪氨酸酶表达的TRP-1和TRP-2被抑制，这表明GDF-15可能促进组胺诱导黑素生成[14]。此外，肥大细胞在紫外线照射下组胺释放增加，组胺受体-2 (H2-receptor)通过蛋白激酶α激活介导刺激黑素细胞增殖和迁移[15]。

1.3 血管增生和基底膜破坏

最近研究表明，黄褐斑皮损处的血管血流和血管直径大于正常皮肤[16]。肥大细胞可通过分泌血管生成因子，如血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、成纤维细胞生长因子-2 (fibroblast growth factor 2,FGF-2)和转化生长因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)诱导血管增殖[17]。角质形成细胞中VEGF表达的增加可能是黄褐斑血管改变的主要血管生成因子[18]。VEGF可结合位于内皮细胞上的可产生内皮素1特定的受体。Regazzetti等[19]通过内皮细胞和黑色素细胞体外共培养模型研究发现微血管内皮细胞释放的内皮素1可通过激活内皮素受体B和丝裂原活化蛋白激酶、细胞外信号调节激酶1/2和p38，增加酪氨酸酶的水平诱导黑素生成，促进色素沉着。VEGF还可通过上调蛋白酶活化受体-2的表达来部分调节色素沉着[20]。

目前已证实黄褐斑皮损中存在基底膜的破坏[18]。对黄褐斑基底膜超微结构的研究发现，黄褐斑基底膜的致密层破坏、间隙增宽、密度降低并且变薄，透明层的锚定纤维丢失，黄褐斑皮肤的细胞器(如线粒体、微囊泡、内质网、高尔基体和黑素小体)明显，黑素小体的成熟度也高于相邻皮肤[21]。基底膜PAS染色显示基底膜的主要成分为Ⅳ型胶原[8]，研究表明，与病灶周围的正常皮肤相比，黄褐斑皮损的真表皮交界处下方可见黑素细胞增加，Ⅳ型胶原蛋白在病灶皮肤中的表达显著减少，同时发现可降解Ⅳ型和Ⅵ型胶原的基质金属蛋白酶2(MMP-2)在病灶皮肤中的表达显著升高[22]。最近研究还发现钙粘着蛋白11(Cadherin 11)在黄褐斑皮损中表达增加。Cadherin 11是一种粘附分子，通过介导成纤维细胞和黑素细胞之间的相互作用，促进黑素生成，还可上调MMP1和MMP2的表达，使黄褐斑皮肤中的胶原进一步降解[23]。基底膜的损伤有利于黑素细胞和黑素颗粒向下进入真皮，这有助于黄褐斑的持续性和复发性。

2 黄褐斑病理生理学机制对治疗的意义

2.1 药物治疗

体外研究表明，局部二甲双胍可通过阻断细胞内具有黑色素合成调节作用的环磷酸单腺苷(cAMP)的水平而降低MITF的表达，进而导致各种黑色素生成蛋白的转录下调，如酪氨酸酶、酪氨酸酶相关蛋白-1(TRP1)、酪氨酸酶相关蛋白-2(TRP2)和蛋白激酶，抑制黑色素的生成[24]。Ravikumar等[25]将40例黄褐斑患者随机分为两组，分别采用30%二甲双胍溶液和TCC(4%氢醌+0.05%维A酸+0.01%糖皮质激素)治疗8周，通过黄褐斑面积和严重程度指数(melasma area severity index,MASI)评估治疗后色素改善情况，结果表明两组均有改善且两组间无统计学差异。

富含血小板血浆(platelet rich plasma,PRP)作为自体血小板的浓缩来源，含有几种不同的生长因子和其他细胞因子，可以刺激各种软组织功能，促进伤口愈合和胶原形成,有利于基底膜的修复。Sirithanabadeekul等[26]通过使用PRP治疗黄褐斑的随机安慰剂自身半脸对照试验表明PRP可显著改善黄褐斑的mMASI评分和Antera评估的黑色素水平。

酮替芬可减少生物活性介质如组胺、白三烯和蛋白酶的释放，防止肥大细胞沉积、脱颗粒而稳定肥大细胞[27]。法莫替丁是一种H2受体拮抗剂，可抑制组胺介导的黑素细胞和黑素树突形成[28]。Dias等[29]对比74例女性黄褐斑患者口服1 mg酮替芬和40 mg法莫替丁(AH)和安慰剂治疗面部黄褐斑的疗效差异发现,AH组的mMASI平均降低23%，安慰剂组平均降低13%，AH组治疗前后MASI的改善率有统计学差异(P<0.05)。

氨甲环酸(tranexamic acid, TA)与酪氨酸化学结构相似，能够干扰酪氨酸代谢，减少黑色素转运，从而抑制黑色素合成[30]，还可通过刺激人表皮角化细胞TGF-β1表达抑制黑色素生成[31]。TA已成为治疗黄褐斑的潜在药物，不同形式的TA(口服、外用和皮内注射)均可有效应用于黄褐斑的治疗。El等[32]评价比较口服与不同稀释浓度的皮内注射TA治疗黄褐斑的疗效，将45例女性黄褐斑患者随机平均分为A、B、C 3组。A组口服TA 250 mg 一天2次, B组皮内注射浓度为100 mg/mL的TA;C组皮内注射浓度为4 mg/mL的TA，每2周1次，疗程为8周。在第8周时，A、B和C组的MASI和黑色素指数均显著降低，A组红斑指数明显改善(P<0.05)。组织学和免疫组化分析证明,口服TA患者的黑色素、肥大细胞和血管数量明显减少[33]。

2.2 联合治疗

激光治疗黄褐斑的机制基于其选择性光热作用，在减少对周围组织损伤的同时,利用光机械作用将色素团块击碎成色素颗粒，促进黑色素的代谢，同时还可改善血管扩张，光调作用有助于修复皮肤屏障[34]。杨娟等[35]研究发现Q开关1 064 nm 激光联合口服氨甲环酸可有效治疗黄褐斑，该研究将纳入的80例黄褐斑患者作为研究对象随机分为两组：观察组40例实施Q开关1 064 nm 激光联合氨甲环酸片治疗；对照组40例单独实施Q开关1 064 nm 激光治疗。结果发现两组患者治疗后的皮损颜色评分、皮损面积评分、促黑素(MSH)、血清环氧化酶(COX-2)均低于治疗前水平；观察组的皮损颜色评分、皮损面积评分、COX-2、MSH 值均低于对照组。COX-2和MSH与黄褐斑的形成密切相关。Kong等[36]通过随机半脸自身对照实验评估脉冲燃料激光(PDL)联合低能量调Q Nd ∶YAG激光(QSNY)治疗黄褐斑的疗效，结果表明PDL+QSNY侧和QSNY侧的MASI评分均显著下降，在各时间段内变化无显著性差异，在皮肤镜检查中毛细血管明显增宽的患者，治疗前后MASI评分的变化存在显著差异。PDL主要作用于血管病变，利用PDL治疗黄褐斑是基于血管增生在黄褐斑发病机制中发挥的重要作用，PDL干预后的黄褐斑皮损组织中VEGF的表达水平显著降低[37]。

3 结语

黄褐斑病理生理学特征为该病的治疗提供了线索，细胞外基质的异常，如日光弹性纤维变性，揭示了光老化通过促黑素细胞因子在黄褐斑的发生发展中发挥重要作用。基底膜的损伤破坏，促进黑素细胞进入真皮。黑素细胞活跃、血管增生、肥大细胞数量的增加与日光弹力纤维变性、基底膜破坏和血管扩张均与黄褐斑的形成有关。黄褐斑的治疗具有一定的挑战性，需针对不同的病理生理机制联合治疗，以获得更好的疗效。