黃駿,許愛娥
(浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第三醫(yī)院,杭州310009)
·綜述·
黃褐斑發(fā)病機(jī)制研究進(jìn)展
黃駿,許愛娥
(浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第三醫(yī)院,杭州310009)
黃褐斑是臨床常見的獲得性色素增加性疾病,多對稱發(fā)生于面部曝光部位,不僅影響外觀,對工作生活也帶來一定困擾。黃褐斑確切病因及發(fā)病機(jī)制尚不完全明確,這也是治療療效欠佳的原因之一。近年來,國內(nèi)外對黃褐斑的發(fā)病機(jī)制研究不斷深入,主要認(rèn)為與基因遺傳、紫外線照射、性激素水平變化、屏障功能破壞及局部炎癥反應(yīng)等有關(guān)。本文綜述近幾年關(guān)于黃褐斑發(fā)病機(jī)制的文章,以期促進(jìn)對黃褐斑的認(rèn)識及對臨床治療提供幫助。
黃褐斑;機(jī)制;進(jìn)展
黃褐斑臨床表現(xiàn)為淡褐色至深褐色的斑片,影響美觀和工作生活,其發(fā)病誘因很多,以往認(rèn)為主要與遺傳、紫外線照射和性激素水平變化有關(guān)[1],本文主要從遺傳易感性、紫外線照射、性激素改變、屏障功能破壞、炎癥反應(yīng)、血管改變及其他機(jī)制闡述黃褐斑的發(fā)病機(jī)制。
目前認(rèn)為所有人種均可患黃褐斑,流行病學(xué)調(diào)查顯示皮膚FitzpatrickⅢ-Ⅳ型的亞洲人,Ⅳ-Ⅵ型的印度人更易患黃褐斑[2],提示膚色深的人種黃褐斑發(fā)病率較高。至少1/3患者具有家族史,且家族性發(fā)病率在不同國家之間或同一個國家內(nèi)均有較大差異[3]。
日光中的紫外線被認(rèn)為是黃褐斑發(fā)生及加重的主要因素,但并非必須因素,流行病學(xué)調(diào)查顯示超過1/3的黃褐斑患者與日曬有關(guān)[4]。紫外線可直接刺激黑色素細(xì)胞,引起1,2甘油二酯和NO等因子上調(diào)發(fā)揮促黑色素作用。還可作用于角質(zhì)形成細(xì)胞,促進(jìn)堿性成纖維生長因子(bFGF)、神經(jīng)生長因子(NGF)、內(nèi)皮素-1(ET-1)、阿黑皮素原衍生肽(Proopiomelanocortin-derived peptides)、前列腺素表達(dá)上調(diào),間接刺激黑素細(xì)胞生成黑素及轉(zhuǎn)運[5-6]。另外,紫外線照射促進(jìn)真皮成纖維細(xì)胞分泌角質(zhì)細(xì)胞生長因子(KGF),通過旁分泌方式,促進(jìn)黑素細(xì)胞的增殖和分化,黑素的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)運[7-8]。而真皮產(chǎn)生的角質(zhì)細(xì)胞生長因子能夠進(jìn)入表皮發(fā)揮作用是由于基底膜的破壞[5]。
黃褐斑多見于育齡女性,其發(fā)病可能與性激素有關(guān)。14.5%~56%的黃褐斑發(fā)病與妊娠有關(guān),與口服避孕藥的相關(guān)性為11.3%~46%[2],孕期第3個月時黃褐斑發(fā)生率最高,此時孕婦體內(nèi)雌激素與孕激素水平最高[9],表明性激素水平改變在黃褐斑發(fā)病中具有重要作用。黃褐斑皮損處性激素及其受體也有改變,其中雌激素對黃褐斑的作用較明確,皮損處雌激素β受體量增加而雌激素水平無升高,雌激素與受體結(jié)合后刺激黑素皮質(zhì)激素受體(MC1R)表達(dá)增加,促進(jìn)黑素合成[10]。孕酮對黃褐斑的作用存在爭議,研究表明皮損處孕酮水平增加,可促進(jìn)黑色素細(xì)胞增殖并提高酪氨酸酶活性[11],但體外細(xì)胞培養(yǎng)顯示孕酮具有拮抗雌激素的作用,且使用拮抗孕酮的藥物后會引起黃褐斑發(fā)病率增加[12]。另外,真皮血管內(nèi)皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞可檢測到性激素受體,但其作用尚不明確[13]。
皮膚屏障由表皮屏障、基底膜屏障和真皮層屏障構(gòu)成,屏障功能破壞在黃褐斑發(fā)病中越來越收受到重視。
表皮屏障功能主要依賴于含量適中的角質(zhì)層脂質(zhì)和含水量。紫外光長期照射后可影響脂質(zhì)代謝[14],引起代償性黑素細(xì)胞屏障增強(qiáng),合成黑素能力增強(qiáng)[15]。并且各種因素可導(dǎo)致角質(zhì)層水份減少,影響角質(zhì)細(xì)胞的功能和結(jié)構(gòu),導(dǎo)致角質(zhì)形成細(xì)胞不能及時均勻地將黑素運輸至表皮,至使黑素沉著。
光學(xué)顯微鏡下可見黃褐斑皮損基底膜破壞,真皮彈性纖維變性,血管數(shù)量及直徑增加,黑色素進(jìn)入真皮[5]?;啄ぶ饕山琴|(zhì)細(xì)胞和成纖維細(xì)胞產(chǎn)生的Ⅳ和Ⅶ型纖維構(gòu)成。CDH11為鈣黏素家族成員之一,是細(xì)胞-細(xì)胞黏附分子的重要組分之一,其表達(dá)增加在黃褐斑屏障功能破壞中具有重要作用。黃褐斑皮損角質(zhì)形成細(xì)胞和成纖維細(xì)胞CDH11表達(dá)增加,下調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑1和2(TIMP-1和TIMP-2),從而分別誘導(dǎo)金屬蛋白酶(MMPs)家族中的MMP2和MMP9表達(dá)增加,MMP2和MMP9可破壞基底膜的Ⅳ型膠原纖維,引起基底膜破壞,導(dǎo)致黑素進(jìn)入真皮。敲除CDH11基因后得到相反的結(jié)果[16]。
CDH11表達(dá)增加促進(jìn)MMP1和MMP2表達(dá)增加,促進(jìn)I型彈力纖維的降解,破壞彈力纖維[16]。另外,CDH11還可促進(jìn)血管內(nèi)皮生長因子D(VEFG-D)表達(dá)增加,促進(jìn)真皮血管生成擴(kuò)張[16]。因此,CDH11的過度表達(dá)可引起類似紫外線照射改變:基底膜破壞、真皮彈力纖維變性、血管擴(kuò)張[17]。但是培養(yǎng)的角質(zhì)形成細(xì)胞和成纖維細(xì)胞經(jīng)紫外線照射后CDH11表達(dá)不增加[16],且避光部位(如耳后)的黃褐斑皮損也有CDH11增加及誘導(dǎo)的改變,提示CDH11的上調(diào)與紫外線照射無關(guān)[18]。上述改變均由慢性紫外線照射引起,而急性紫外光誘導(dǎo)的膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)運生長因子、內(nèi)皮素1(ET1)、成纖維細(xì)胞生長因子表達(dá)不增加[19],表明黃褐斑的發(fā)病主要受慢性紫外光照射而非急性。
表皮脂質(zhì)代謝紊亂和含水量降低,基底層破壞,真皮彈力纖維變性參與黃褐斑表皮-基底層-真皮層屏障破壞,從而促進(jìn)黑素合成增加,黑素顆粒進(jìn)入真皮等改變。
近年來發(fā)現(xiàn)局部炎癥反應(yīng)參與黃褐斑發(fā)病[20-21]。研究表明皮損處較多CD4+T細(xì)胞浸潤,環(huán)氧酶2(COX-2)和IL-17表達(dá)增多,并且他們的水平隨著MASI評分增高而增多[22],炎癥因子可刺激黑素合成,且臨床上具有局部炎癥反應(yīng)的患者采用常規(guī)治療(不應(yīng)用抗炎藥物)療效較差[23],提示慢性炎癥反應(yīng)參與黃褐斑發(fā)病。
黃褐斑表現(xiàn)為棕褐色斑片,偶可見紅色斑片或血管擴(kuò)張。以往多認(rèn)為黃褐斑是單純色素增加性疾病,近年來發(fā)現(xiàn)真皮血管改變也參與發(fā)病[20-21]。組織病理學(xué)及激光共聚焦顯微鏡證實皮損處毛細(xì)血管增生,直徑擴(kuò)張[24],使用抗血管藥物(氨甲環(huán)酸)治療8周后色素含量及血管數(shù)量均明顯下降[25]。皮損處真皮毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生內(nèi)皮素1增多,內(nèi)皮素遷移至表皮基底層,刺激黑素細(xì)胞小眼球畸形相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子(MITF)、酪氨酸酶和多巴色素異構(gòu)酶(DCT)表達(dá),從而促進(jìn)黑素合成增加。雖然紫外線照射也可使血管增生擴(kuò)張[26],但該作用可能與紫外線照射無關(guān)(尤其是避光部位的皮損),并且血管增生擴(kuò)張對黑素細(xì)胞的刺激作用可能強(qiáng)于單純紫外線的作用[20]。
近年來對黃褐斑發(fā)病機(jī)制有了新的認(rèn)識,主要為對非編碼RNA和Wnt信號通路的系列研究,他們與紫外線照射無關(guān)[27]。非編碼RNA主要功能為基因遺傳調(diào)控。MicroRNA(miRNA)是一種非編碼RNA,由20-24個氨基酸構(gòu)成,通過降解mRNA和抑制相關(guān)基因表達(dá)發(fā)揮調(diào)控作用。H19也是非編碼RNA的一種,長2.3 kb,主要表達(dá)于角質(zhì)形成細(xì)胞,H19敲除的角質(zhì)形成細(xì)胞對黑素細(xì)胞有較強(qiáng)刺激作用[18]。研究表明由角質(zhì)形成細(xì)胞產(chǎn)生的miR-675,通過胞吐形式排至胞外[28-29],與附近黑素細(xì)胞表面MITF結(jié)合[28],下調(diào)H19,從而促進(jìn)黑素生產(chǎn)和轉(zhuǎn)運[29]。
Wnt信號通路參與黃褐斑黑素合成[30],信號傳遞通路分為經(jīng)典途徑(又稱Wnt/β-catenin信號途徑)和非經(jīng)典途徑,經(jīng)典途徑由β-連環(huán)素(βcatenin)介導(dǎo),而非經(jīng)典途徑與β-catenin無關(guān)。黃褐斑皮損處Wnt通路抑制物表達(dá)降低,對Wnt通路的抑制作用下降,Wnt介導(dǎo)的黑素生成增加。Wnt信號通路的胞外抑制物主要有Wnt抑制因子1(WIF-1)和Dickkopf1(DKK1),WIF-1可抑制經(jīng)典途徑和非經(jīng)典途徑,而DKK1只可抑制經(jīng)典途徑。WIF-1下降促進(jìn)糖原合成酶激酶3β(GSK-3b)和活化T細(xì)胞核因子2D(NFATc-2d)磷酸化,使β-catenin進(jìn)入細(xì)胞核(經(jīng)典途徑),也可誘導(dǎo)NFATc2去磷酸化,使其進(jìn)入胞核(非經(jīng)典途徑),最終均促進(jìn)黑素生成增加。而DKK1通過與脂質(zhì)體相關(guān)蛋白結(jié)合發(fā)揮抑制經(jīng)典通路作用[27]。
黃褐斑的的發(fā)病常為多項機(jī)制參與,且不同作用機(jī)制間互有關(guān)聯(lián)。比如不受紫外線調(diào)控的CDH11水平增高可引起VEGF-D表達(dá)增加,促進(jìn)真皮血管增生,直徑增大[6];紫外線可誘導(dǎo)雌激素β受體表達(dá)上調(diào),加強(qiáng)雌激素對黑素生成的作用;慢性紫外光照射影響脂質(zhì)代謝,破壞表皮屏障功能[19];紫外光照射還可引起引起血管增生擴(kuò)張,局部炎癥反應(yīng),參與黑素合成[26]。
黃褐斑患者常為多項機(jī)制共同參與作用,故治療需要注重個體化,提倡以聯(lián)合治療為主。所有患者需常規(guī)避光防曬,保護(hù)或修復(fù)屏障功能,一方面要著重減少色素含量,另一方面需評估血管及炎癥反應(yīng)。對有血管增生擴(kuò)張明顯者,需同時改善血管情況,局部有炎癥反應(yīng)者需抗炎治療??傊?,需在綜合評估患者情況,了解可能參與的發(fā)病機(jī)制基礎(chǔ)上,采取相應(yīng)的聯(lián)合個體化治療。
[1] Handel AC,Miot LD,MiotHA.Melasma:aclinicaland epidemiological review[J].An Bras Dermatol,2014,89:771-782.
[2] Krupashankar DS,Somani VK,Kohli M,et al.A cross-sectional, multicentricclinico-epidemiological study of melasma in India[J]. Dermatol Ther(Heidelb),2014,4:71-81.
[3] Handel AC,Lima PB,Tonolli VM,et al.Risk factors for facial melasma in women:a case-control study[J].Br J Dermatol,2014, 171:588-594.
[4] Tamega AA,Miot LD,Bonfietti C,et al.Clinical patterns and epidemiological characteristics of facial melasma in Brazilian women[J].J Eur Acad Dermatol Venereol,2013,27:151-156.
[5] Torres-Alvarez B,Mesa-Garza IG,Castanedo-Cazares JP,et al. Histochemicaland immunohistochemicalstudy in melasma: evidence of damage in the basal membrane[J].Am J Dermatopathol, 2011,33:291-295.
[6] Kapoor R,Phiske MM,Jerajani HR.Evaluation of safety and efficacy of topical prostaglandin E2 in treatment of vitiligo[J].Br J Dermatol,2009,160:861-863.
[7] Hasegawa K,Fujiwara R,Sato K,et al.Possible Involvement of keratinocyte growth factor in the persistence of hyperpigmentation in both human facial solar lentigines and melasma[J].Ann Dermatol,2015,27:626-629.
[8] Hirobe T,Hasegawa K,Furuya R,et al.Effects of fibroblast-derived factors on the proliferation and differentiation of human melanocytes in culture[J].J Dermatol Sci,2013,71:45-57.
[9] Costin GE,Hearing VJ.Human skin pigmentation:melanocytes modulate skin color in response to stress[J].FASEB J,2007,21: 976-994.
[10]Kim NH,Cheong KA,Lee TR,et al.PDZK1 upregulation in estrogen-related hyperpigmentation in melasma[J].J Invest Dermatol, 2012,132:2622-2631.
[11]Tamega AA,Miot HA,Moco NP,et al.Gene and protein expression of oestrogen-beta and progesterone receptors in facial melasma and adjacent healthy skin in women[J].Int J Cosmet Sci,2015,37:222-228.
[12]Famenini S,Gharavi NM,Beynet DP.Finasteride associated melasma in a Caucasian male[J].J Drugs Dermatol,2014,13:484-486.
[13]Tamega AA,Miot HA,Moco NP,et al.Gene and protein expression of oestrogen-beta and progesterone receptors in facial melasma and adjacent healthy skin in women[J].Int J Cosmet Sci,2015,37:222-228.
[14]Merle C,Laugel C,Baillet-Guffroy A.Effect of UVA or UVB irradiation on cutaneous lipids in films or in solution[J].Photochem Photobiol,2010,86:553-562.
[15]Gunathilake R,Schurer NY,Shoo BA,et al.pH-regulated mechanisms account for pigment-type differences in epidermal barrier function[J].J Invest Dermatol,2009,129:1719-1729.
[16]Kim NH,Choi SH,Lee TR,et al.Cadherin 11 involved in basement membrane damage and dermal changes in melasma[J].Acta Derm Venereol,2016,96:635-640.
[17]Yaar M,Gilchrest BA.Photoageing:mechanism,prevention and therapy[J].Br J Dermatol,2007,157:874-887.
[18]Kim NH,Lee CH,Lee AY.H19 RNA downregulation stimulated melanogenesis in melasma[J].Pigment Cell Melanoma Res,2010, 23:84-92.
[19]Kang HY,Suzuki I,Lee DJ,et al.Transcriptional profiling shows altered expression of wnt pathway-and lipid metabolism-related genes as well as melanogenesis-related genes in melasma[J].J Invest Dermatol,2011,131:1692-1700.
[20]Regazzetti C,De Donatis GM,Ghorbel HH,et al.Endothelial cells promote pigmentation through endothelin receptor B activation[J]. J Invest Dermatol,2015,135:3096-3104.
[21]Noh TK,Choi SJ,Chung BY,et al.Inflammatory features of melasma lesions in Asian skin[J].J Dermatol,2014,41:788-794.
[22]Rodriguez-Arambula A,Torres-Alvarez B,Cortes-Garcia D,et al. CD4,IL-17,and COX-2 are associated with subclinical inflammation in malar melasma[J].Am J Dermatopathol,2015,37: 761-766.
[23]Hong SP,Han SS,Choi SJ,et al.Split-face comparative study of 1550 nm fractional photothermolysis and trichloroacetic acid 15% chemical peeling for facial melasma in Asian skin[J].J Cosmet Laser Ther,2012,14:81-86.
[24]Kim EH,Kim YC,Lee ES,et al.The vascular characteristics of melasma[J].J Dermatol Sci,2007,46:111-116.
[25]Na JI,Choi SY,Yang SH,et al.Effect of tranexamic acid on melasma:a clinical trial with histological evaluation[J].J Eur Acad Dermatol Venereol,2013,27:1035-1039.
[26]Noh TK,Choi SJ,Chung BY,et al.Inflammatory features of melasma lesions in Asian skin[J].J Dermatol,2014,41:788-794.
[27]Lee AY.Recent progress in melasma pathogenesis[J].Pigment Cell Melanoma Res,2015,28:648-660.
[28]Kim NH,Choi SH,Kim CH,et al.Reduced MiR-675 in exosome in H19 RNA-related melanogenesis via MITF as a direct target[J].J Invest Dermatol,2014,134:1075-1082.
[29]Valadi H,Ekstrom K,Bossios A,et al.Exosome-mediated transfer of mRNAs and microRNAs is a novel mechanism of genetic exchange between cells[J].Nat Cell Biol,2007,9:654-659.
[30]Bellei B,Pitisci A,Catricala C,et al.Wnt/beta-catenin signaling is stimulated by alpha-melanocyte-stimulating hormone in melanoma and melanocyte cells:implication in cell differentiation[J].Pigment Cell Melanoma Res,2011,24:309-325.
R758.4+2
A
1672-0709(2016)06-0382-03
2016-02-25)
國家自然科學(xué)基金(81271758)(81472887);衛(wèi)生部科學(xué)研究基金——浙江省醫(yī)藥衛(wèi)生重大科技計劃(WKJ2012-2-036);杭州市重大科技創(chuàng)新項目(20122513A02)
許愛娥,E-mail:xuaiehz@msn.com