黑色素及其代謝調(diào)節(jié)

黑色素及其代謝調(diào)節(jié)1/11/20231人的膚色不同？？？1/11/20232

thevariationsinpigmentationofthehair,eyes,andskinarethemostnobviousphenotypesthatdistinguishhumanpopulations黑色素是動物皮膚或者毛發(fā)中存在的一種黑褐色的色素，由一種特殊的細胞即黑色素細胞生成并且儲存在其中正是由于黑色素的存在，皮膚才有了顏色。膚色(skincolor)被認為是與人種差別具有重要關系的標志。黑色素顆粒的其數(shù)量、密度、分布等決定著膚色。

1/11/20233黑色素的代謝過程：

1/11/20234在酪氨酸酶上的調(diào)節(jié)

SLC24A5andSLC45A2

albino(TYR)

酪氨酸家族brown(TRP-1/gp75)

slaty(TRP-2/DT)

Pmel-17(stablin)

黑色素皮質(zhì)激素受體基因1(Melanocortin1receptor,MC1R)

抗壞血酸紫外線基化合物1/11/20235albino（TYR）人的此基因長超過50kb,位于第11號染色體，它的TYR基因被定位在白化位點,鼠TYRcDNA克隆和基因序列通常被用來研究白化突變。brown（TRP-1/gp75），人的TRP-1基因定位于染色體9p23[11]，小鼠brown位點基因長約18kb,有8個外顯子和7個內(nèi)含子組成,定位在第4號染色體Slaty（TRP-2/DT），定位于人類的13q32.1，小鼠的第14號染色體的slaty位點，TRP-2功能現(xiàn)已確定為DT（多巴色素異構酶）

。DT能使含有羧酸前體DHICA（二羥基吲哚羧酸

）迅速摻入生物合成的黑素內(nèi),對減少這些中間產(chǎn)物細胞毒性有著重要意義。Pmel-17（stablin）定位于人第12號染色體,小鼠定位在第l0號染色體silver位點附近。功能目前尚不清楚,推測可能參與黑素生成途徑終末步驟的調(diào)節(jié)1/11/20236

人的SLC24A5andSLC45A2基因位于染色體15q21.1,編碼500個氨基酸ThetwogenesSLC24A5andSLC45A2wererecentlyidentifiedasmajordeterminantsofpigmentationinhumansandinothervertebrates.Theallelep.A111Tand

p.L374Farebothnearlyfixedinlight-skinnedEuropeans,andcanthereforebeconsideredancestryinformativemarker(AIMs)Soejima等(2006)隨機選擇了101個南非開普敦的Xhosans人(XH)、101個歐洲人(EU)、121個加納人(GH位于非洲西部

)、80個中國人(CH)、SriLanka斯里蘭卡(南亞次大陸南端印度洋上的島國

)55個Uygurs(UY維吾爾族

)人、54個Sinhalese(SH僧伽羅人,南亞斯里蘭卡人口占多數(shù)的民族

)人和58個Tamils(TA南亞民族之一

)人的DNA做了單核苷酸多態(tài)性分析

1/11/20237

南非開普敦

維吾爾族（中亞）

南亞

非洲西部

南亞Ancestralalleles(111AofSLC24A5and374LofSLC45A2)areindicatedbyblue,andderivedalleles(111TofSLC24A5and374FofSLC45A2)areindicatedbyred1/11/20238radiationisconsideredbecausedarkskinoffersmoreprotectionfromUVirradiationatorneartheequator,andpaleskinprotectspeoplefromvitaminDdeficiencyathigherlatitudes

紫外線照射到皮膚產(chǎn)生麥拉寧色素激活酪氨酸酶的活性多巴黑色素層層移動，肌膚表皮層形成雀斑、曬斑、黑斑等TheproductsencodedbyboththeSLC24A5andSLC45A2genesarepredictedtofunctionastransportersandmaytakepartinmelaninsynthesis人類和斑馬魚在這個基因的序列及功能上有很高的同源性。最近發(fā)現(xiàn)斑馬魚SLC24A5基因突變導致斑馬魚由灰色突變?yōu)榻鹕Ｍ茰ySLC24A5基因位于黑色素小體或其前體的細胞膜上，可能調(diào)節(jié)了黑色素細胞內(nèi)pH并影響到酪氨酸酶的成熟和催化活力,進而造成了斑馬魚的金色表型。1/11/20239MCR編碼黑色素皮質(zhì)激素受體家族，與黑色素合成有關的受體主要是MC1R。MC1R又稱促黑素細胞激素受受體,也是由毛色擴展位點編碼而成，犬MC1R基因定位到犬5號染色體上,它是一種由317個氨基酸構成的肽類物質(zhì),當促黑色素細胞激素與細胞膜上的受體(G蛋白)結合時,激活膜上的環(huán)腺苷酸酶系統(tǒng),產(chǎn)生cAMP,進一步激活酪氨酸激酶,它們二者的結合實現(xiàn)了對毛色的調(diào)控。1/11/202310

以抗壞血酸（維生素C）為例，如在這一反應中加入抗壞血酸，就會阻止多巴進一步氧化為多巴色素，并使已合成的多巴酶被還原為多巴，并能降低血清中的氧化酶的含量，影響酪氨酸酶的活性以致黑色素不能合成紫外線：一般情況下，紫外線能使黑色素細胞內(nèi)酪氨酸酶活性增強，使黑色素細胞增多，黑色體生成旺盛，移動加快。銅離子：酪氨酸酶是以銅離子作為輔基的，其活性與銅離子密切相關。研究表明白癜風患者血液和皮膚中銅或銅藍蛋白值低于健康人對照組，至于銅、銅藍蛋白值降低的原因可能與營養(yǎng)紊亂、或是銅的體內(nèi)代謝失調(diào)及遺傳缺陷等因素有關。基化合物：人體表皮內(nèi)有一種有機化合物—基化合物，特別是其中的谷光甘肽，能通過絡合銅離子而抑制酪氨酸酶活性，有人測定皮膚基含量，發(fā)現(xiàn)白癜風患者受損皮膚中基含量比正常人高。1/11/202311常見皮膚病皮膚癌皮膚癌包括基底細胞癌、鱗狀細胞癌、惡性黑色素瘤、惡性淋巴瘤、特發(fā)性出血性肉瘤、汗腺癌、隆突性皮膚纖維肉瘤、血管肉瘤等黑素瘤由皮膚和其他器官黑素細胞產(chǎn)生的腫瘤。原發(fā)性黑素瘤均由黑素細胞增生所致，其表現(xiàn)為色素濃重的逐漸增大的結節(jié)，周圍可繞以紅暈。其發(fā)病率雖較基底細胞癌、鱗狀細胞癌低，但惡性度大，轉(zhuǎn)移發(fā)生早，死亡率高

1/11/202312白癜風

通過壞境、遺傳、和精神因素的相互作用而導致的自身免疫性黑色素細胞損傷（最近發(fā)現(xiàn)部分白癜風患者血清中有酪氨酸酶抗體），且與白癜風臨床類型和分期密切相關表現(xiàn)的皮膚或頭發(fā)的白色斑塊.病因復雜，大多無家族歷史，患者同胞和其他一級親屬患病率為1.8%。較普通人群高9倍已定位的白癜風易感基因分別位于染色體17pB（VAMAS1),1p（AIST）,7(AIS2),8(AIS3),4(AIS4),但至今未確定其致病基因1/11/202313白化病一種皮膚及其附屬物色素缺乏的遺傳病?？煞秩硇园谆『途植啃园谆煞N，以前者最為常見。患者皮膚呈白色，毛發(fā)銀白或淡黃色；虹膜呈淡紅色或淡灰色，半透明，瞳孔淡紅，視網(wǎng)膜無色素、羞光，眼球震顫，視力下降；病人對陽光很敏感，日曬后，皮膚可增厚并發(fā)生鱗狀上皮癌。白化病遍及全世界，總發(fā)病率為1/10000～1/20000，禁止近親結婚是重要的預防措施之一。對此病也可作產(chǎn)前診斷

白化病的發(fā)病是由于黑色素代謝障礙所致。正常人體內(nèi)的黑色素由黑色素細胞合成，黑色素細胞內(nèi)有黑素小體，它含有酪氨酸酶，這種酶能將酪氨酸轉(zhuǎn)變成黑色素。白化病患者體內(nèi)黑色素細胞數(shù)目正常，細胞內(nèi)也有黑素小體，但由于控制酪氨酸酶的基因發(fā)生突變，不能合成酪氨酸酶，于是黑素小體中酪氨酸酶缺乏，不能使酪氨酸轉(zhuǎn)變成黑色素1/11/202314色斑

色斑就是周圍顏色不同的斑點。色斑包括雀斑、黑斑、黃褐斑和老年斑等，屬色素障礙性皮膚病。一般來說雀斑大多出現(xiàn)于皮膚較白的臉上,臉部的表皮層最薄，毛細血管最豐富，也最易形成色素沉著雀斑：常染色體顯性遺傳性皮膚病，常幼時出現(xiàn)，多見于青少年面、頸、手背等暴露部位。為淡褐色或深褐色斑點，多散在對稱分布，具有遺傳傾向。春夏加重、秋冬變淺。黃褐斑：是一種后天性局限性色素增多疾病，是在一種女性人群中最為常見的皮膚病，尤其是懷孕第2～5個月的女性，以稱蝴蝶斑、妊娠斑、肝斑等，這幾種是同一種病，根據(jù)形態(tài)、年齡段特征等不同而命名。1/11/202315原因遺傳因素：有可能是隔幾代遺傳。荷爾蒙分泌失調(diào)。避孕藥、懷孕后胎盤分泌雄孕激素增多，所以孕期女性面頰部常見對稱分布的黃褐斑一些慢性疾病如慢性肝炎、結核病等會導致酪氫酸酶活性增強曝曬于陽光下：陽光中的紫外線一方面刺激皮下的色素細胞活動頻繁，制造出大量的麥拉寧色素；另一方面損傷皮膚細胞正常的新陳代謝功能，令黑色素無法順利排出而殘留在皮膚上，甚至沉積在真皮中。所以過度的日曬會加重、加深雀斑，但到了冬天雀斑又會逐漸變淡。精神因素：精神壓抑憂郁,心浮氣燥,導致氣肌紊亂,氣血不和,過氧化酶增加,誘發(fā)黑色素細胞6飲食營養(yǎng)因素:不良的飲食機構、營養(yǎng)不良,導致體質(zhì)酸性化,維生素A、B12、煙酸缺乏及多種礦物質(zhì)不足,易產(chǎn)生色斑劣質(zhì)化妝品因素使用劣質(zhì)化妝品,過量的重金屬含量引起積聚,添加過量的限量物質(zhì)和禁用物質(zhì),導致黑色素增多、沉著。1/11/202316參考文獻

SoejimaM,YKoda.PopulationdifferencesoftwocodingSNPsInpigmentation2relatedgenesSLC24A5andSLC45A2[J].IntJL