黄褐斑不同治疗靶点信号通路研究进展

张婷, 郭果香, 康春义, 郝玉琴,3

(1.内蒙古医科大学研究生院，内蒙古自治区呼和浩特市 010000；
2.内蒙古包钢医院 内蒙古医科大学第三附属医院皮肤性病科，内蒙古自治区包头市 014010；
3.北京大学第三医院皮肤科，北京市 100191)

黄褐斑为慢性色素性疾病，表现为面中部、颧骨处的色素增加，斑片大小不一，女性较男性多见，故又称“妊娠斑”[1]。黄褐斑病因复杂，其本质特征为黑色素颗粒在表皮层沉积增加，而黑色素合成增多的信号通路较复杂，导致临床治愈困难且病情容易反复[2]。目前黄褐斑的治疗主要是通过调节酪氨酸酶活性及含量使黑色素生成减少从而控制黄褐斑进展，但抗炎、抗氧化、修复皮肤屏障等方法在黄褐斑的治疗中同样重要。本文对抑制黑色素合成、抗炎及抗氧化应激三方面治疗黄褐斑涉及的机制进行综述。

1.1 抑制促黑激素介导

促黑激素—小眼转录因子—酪氨酸酶(α-MSH-MITF-TYR)信号通路是黄褐斑发病机制中经典的信号通路，是由黑皮质素1受体(melanocortin 1 receptor,MC1R)激活环腺苷酸(cAMP)的反应元件结合蛋白(CREB)并发生结合后，激活下游小眼球畸形相关转录因子(microphthalmiaassociated transcription factor,MITF)表达增加并发生磷酸化后刺激酪氨酸酶(TYR)的转录，使黑色素合成增加、黑色素小体转运增强[3]。MITF调控黑色素细胞的生长发育是通过正向激活调控黑色素生成的基因，从而使黑色素合成增加[4]。人体在接受紫外线照射时体内α-MSH水平会上升并通过旁分泌的方式激活细胞膜上的MC1R[5]，经由cAMP-PKA通路在核内激活MITF，活化的MITF激活TYR促使其表达增加[6]。由于TYR是调控黑色素生成的限速酶，其含量增加可使胞质中黑色素生成增加，造成大量黑色素在表皮层沉积[7]，因此日晒会使黄褐斑加重。

Molagoda等[8]证明了r-氨基丁酸(GABA)可以抑制αMSH-MITF-TYR通路使黑色素生成减少，提出GABA可作为治疗慢性应激性抑郁型黄褐斑人群的有效药物。研究表明，褐藻多酚化合物(diphlorethohydroxycarmalol,DPHC)可抑制斑马鱼模型中黑色素瘤细胞的黑色素生成，提示DPHC具有作为皮肤美白剂的潜力[9]。

1.2 抑制丝裂原活化蛋白激酶信号通路

丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)通路是人体内重要的中枢转导通路之一，其中的细胞外调节激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK1/2)、N-末端蛋白激酶(jun proto-oncogene,c-Jun)，主要在细胞增殖分化、基因表达及凋亡自噬中发挥作用[10-11]。研究发现，MAPK信号通路可介导黑色素瘤细胞中黑色素生成增加，由于黑色素瘤中干细胞因子(stem cell factor,SCF)表达增加，其可与膜上的干细胞因子受体/酪氨酸激酶受体(stem cell factor receptor，c-Kit)结合后激活Ras/Raf蛋白磷酸化表达，接连激活下游的丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase-kinase,MEK)、ERK-1/2发生磷酸化，激活MITF，使酪氨酸酶生成增加并活化，从而促进黑色素合成增加[12]。

人体正常皮肤组织中，SCF/c-Kit信号通路参与其发育过程中黑色素的生成。在表皮中，角质细胞会因应对各种刺激如衰老、紫外线照射，致SCF的数量增加[13]。其与细胞表面的c-Kit受体结合时，促使Ras激活MAPK级联，最终激活MITF使酪氨酸酶活性增强，促进黑色素小体中黑色素生成及转运。

五味子B(schisandrin B,Sch B)是五味子中的木脂素化合物，具有抗氧化、抗炎作用[14]。Sch B一方面直接抑制细胞的黑色素含量和TYR活性，使其表达降低，另一方面通过调节磷酸化p-38丝裂原活化蛋白激酶(phosphorylated 38,p38)和CREB的磷酸化调控其表达，因此，Sch B也可通过MAPK-CREB信号转导途径下调MITF和黑色素生成酶，从而减少黑色素生成。

1.3 抑制Wnt/β-连环蛋白信号通路

Wnt/β-连环蛋白信号转导通路在调控生长发育的过程中发挥重要作用，包括细胞的增殖与分化。Wnt胞膜上的受体-卷曲同源物2(Frizzled2,FZD2)结合后激活G蛋白和Dishevelled(Dvl)蛋白，后两者抑制糖原合成酶激酶3β(glycogen synthase kinase 3beta,GSK3β)的表达，从而保护了β-catenin 1，使其累积转移进入核内发生反应[15]。在核膜内，β-catenin 1活转录因子7(T cell factor 7,TCF7)基因表达后激活下游的MITF，最终激活酪氨酸酶合成，使黑色素生成增加[16]。

研究发现，穿心莲内酯可通过降低蛋白质丝氨酸苏氨酸激酶(Akt)依赖性GSK3β的磷酸化，促进β-catenin的降解，有效抑制黑色素含量和TYR活性并降低核内MITF和TYR家族的表达[17]。

1.4 抑制磷脂肌醇信号通路

内皮素-1(endothelin-1，ET-1)激活胞内G蛋白表达后经卵磷脂酶激活下游的IP3，介导经典的IP3-Ca2+通路使黑色素生成增加[18]。细胞膜Ca2+的增加一方面可促进L-苯丙氨酸主动运输并转化为L-酪氨酸，为黑色素生成提供原料；
另一方面，Ca2+通过IP3/DAG途径激活蛋白激酶C(PKC)并增强酪氨酸酶的活性[19]。因此，细胞内钙信号传导和酪氨酸酶的激活是黑色素生成的重要因素。

1.5 抑制磷脂酰肌醇3-激酶信号转导途径

磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)-Akt信号通路是调节代谢、细胞凋亡自噬的重要途径之一，常参与各类癌症的发生[20]。研究表明，黄褐斑皮损处Toll样受体-2表达增加可以激活下游的GTP酶Rac1进而启动PI3K-Akt信号通路来间接激活核因子-kappa B(NF-kappa B,NF-KB)信号通路，致使核内炎症因子的合成增多[21]。炎症因子可使酪氨酸酶活性增加，促进黑色素合成及黑色素小体转运，从而大量的黑色素至表皮层沉积则形成黄褐斑。

Toll样受体-2/4可启动MAPK信号通路，并分别激活下游的MKK3/6-P38、MKK4/7-JNK两条信号通路，两者均可作用于激活蛋白1(activator protein1,AP-1)，使炎症因子合成、释放增多[22]。由于炎症因子使酪氨酸酶活性增加，所以增加了黑色素合成及转运。

2.1 拮抗核因子-kappa B信号通路

核因子-kappa B(NF-kappa B，NF-KB)通路主要参与免疫、炎症和细胞存活[23]等过程。经典途径由肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-1等诱导。Rahman等[24]提到核因子2(nuclear factor-erythroid 2-related factor 2,Nrf2)与炎症控制有关，是氧化还原稳态的主要调节器[25]。Nrf2的缺失增加了NF-κB复合物的形成，表明Nrf2对NF-KB有拮抗作用；
同时Nrf2可以拮抗NF-KB信号通路介导的炎症信号通路，从而降低酪氨酸酶活性，减少黑色素合成及转运。

2.2 拮抗缺氧诱导因子1信号通路

拮抗缺氧诱导因子1(hypoxia-inducible factor 1,HIF-1)是一种氧稳态的主要调节因子[26]。在缺氧条件下，HIF-1的靶基因编码增加O2输送和介导对O2剥夺的适应性反应的蛋白质。在经紫外线照射后的皮肤中活性氧含量上升，氧自由基增加，线粒体处于氧化应激的损伤状态，进而激活下游IP3-Ca2+-CREB级联反应，使细胞内血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、血清诱导型一氧化氮合酶等合成增加[27]。

紫外线照射后的皮肤会产生大量的活性氧，暴露于活性氧(reactive oxygen species，ROS)环境会干扰Nrf2泛素化降解，随后Nrf2增多易位至细胞核并结合到靶基因的抗氧化反应元件/亲电响应元件(ARE/EpRE),诱导一系列细胞保护性基因表达，如超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽(L-γ-glutamyl-cysteinyl-glycine，GSH)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPx)、谷胱甘肽还原酶(gunshot residues,GSR)等[28]。GSH是调节体内氧化应激平衡的重要分子，且Nrf2可通过调控GSH合成中的几种限速酶的表达反作用影响GSH的含量及反应过程。GSH治疗黄褐斑一方面直接拮抗ROS，另一方面通过抑制TYR使黑色素合成及转运减少来发挥治疗作用。Ectoine通过p38 Akt、PKC和酪蛋白激酶Ⅱ蛋白激酶途径介导Nrf2的激活，表明Ectoine可成为抗黑色素生成的有效局部天然美容剂[29]。

在靶向治疗黄褐斑中，TYR、MITF、MAPK、NF-KB、VEGF、ROS是黄褐斑发病机制的重要组成部分，为某些经典药物如氨甲环酸、二甲双胍等的新适应证提供理论依据。