在皮肤中，黑色素生成是一个严格调控的过程。一些细胞外信号是通过专门的信号通路传递的，并且大多汇聚到MITF，MITF是一种整合上游信号和调节下游基因的转录因子，参与调节黑素合成的各种内在机制。黑色素的合成发生在黑素小体内的黑素细胞中，黑素生成酶(酪氨酸酶和相关蛋白质)在特定蛋白质复合体的帮助下进行处理。然后，携带黑色素的黑素小体被转运到角质形成细胞，再通过非编码RNA(microRNAs，lncRNAs)的作用，更精准地调节黑素生成。

除了这些典型的调节外，黑素合成还受到其他非特异性的内在途径(激素环境、炎症)和外在因素(太阳辐射，如紫外线照射、环境污染)的调节。为更好地了解和研究皮肤色素沉着生物学信息，本篇内容将这些影响黑素生成和皮肤色素沉着的生物信息交互网络，整理如下。

表1.MITF转录因子控制黑素合成相关基因的表达.【1】

表2.常染色体隐性遗传性Chediak-Higashi综合征[1]

参与黑素合成地主

要细胞和信号通路

主要细胞：黑色素细胞、角质形成细胞、成纤维细胞

阿片黑色素原及其衍生肽

内皮素信号通路

WNT信号通路

肾上腺素能信号通路

谷氨酸能信号通路

皮肤视蛋白在黑素生成调节中的新作用

涉及具有酪氨酸激酶活性的受体的通路

SCF/KIT信号通路

bFGF成纤维细胞碱性生长因子信号通路

HGF肝细胞生长因子信号通路

神经调节蛋白途径

BMP骨形态发生蛋白途径

黑色素合成

MITF转录因子发挥核心作用

图1.黑色素合成的细胞和信号通路

真黑素和褐黑素色素的合成

10种MITF亚型，而针对黑素细胞谱系的MITF-M亚型是许多基因的主要转录调节因子，这些基因编码参与色素合成的蛋白质、黑素小体结构蛋白以及参与黑素小体运输的蛋白质(表I)。例如，黑素生成酶TYR、TYRP1和TYRP2受MITF转录调控。其他几个参与黑素小体生物发生和运输、向黑素小体运送蛋白质的基因，以及调节黑素生成的膜蛋白，都被鉴定为位于MITF下游(表I)。

此外，MITF通过调节细胞周期素依赖性激酶抑制剂p16INK4A和p21CIP1的表达来调节黑素细胞的生长和存活(表I)。小眼炎相关转录因子(MITF)是一种基本的螺旋-环-亮氨酸拉链(bHLH-ZIP)转录因子，属于MYC超家族。MITF与TFEB、TFEC和TFE3同属MIT(小血球)转录因子家族，以同源二聚体或异源二聚体的形式与相关MIT家族转录因子共同调控含有特定序列的启动子中特定基因的表达。

MITF与TFEB、TFEC和TFE3同属MIT转录因子家族，调节含有特定序列的启动子中特定基因的表达。到目前为止，在人类中已经描述了至少10种MITF亚型，而针对黑素细胞谱系的MITF-M亚型是许多基因的主要转录调节因子，这些基因编码参与色素合成的蛋白质、黑素小体结构蛋白以及参与黑素小体运输的蛋白质(表I)。

例如，黑素生成酶TYR、TYRP1和TYRP2受MITF转录调控。其他几个参与黑素小体生物发生和运输、向黑素小体运送蛋白质的基因，以及调节黑素生成的膜蛋白，都被鉴定为位于MITF下游(表I)。

此外，MITF通过调节细胞周期素依赖性激酶抑制剂p16INK4A和p21CIP1的表达来调节黑素细胞的生长和存活(表I)。【1】

图2真黑素和褐黑素色素的合成。【1】

人体皮肤色素沉着的调节

(A)从黑色素生成到角质形成细胞保护。

(B)涉及皮肤黑色素生成和色素沉着的基因的生物信息相互作用网络受体(GPER)，而孕酮通过孕激素和ADIPOQ受体7(PAQR7)减少GPER[1]

图3.人体皮肤色素沉着的调节

蓝光LED诱导视网膜光感受器衍生细胞损伤的可能途径

在661W电池中，蓝色LED光诱导ROS的合成生产和S-视蛋白聚集。

ROS的快速升高导致线粒体损伤和NFkB的MAPK激活或核转位。

活化的MAPK和NF-kB诱导caspase激活，导致细胞凋亡。

活性的核因子-kB也会激活自噬，自噬会导致细胞死亡。而S-视蛋白聚集导致内质网(ER)应激。蓝光LED光感受器衍生的视网膜感受器。细胞死亡可能与氧化应激和内质网应激有关[2]。

图4.蓝光LED诱导视网膜光感受器衍生细胞损伤的可能途径

炎症信

号通路

表皮黑色素单位及其作用机制。

哪些角质形成细胞因子作用于黑素细胞的增殖和分化[3]。

图5.炎症信号通路

UV-R诱导(过度)色素沉着的机制

皮肤的晒黑反应是由一系列复杂的调节过程决定的，其中包括UV-R对黑素细胞的直接影响和通过释放角质形成细胞衍生因子而产生的间接影响[3]。

图6.UV-R诱导(过度)色素沉着的机制

[1]IntrinsicandextrinsicregulationofhumanskinmelanogenesisandPigmentation,InternationalJournalofCosmeticScience,2018,40,328–347

[2]Damageofphotoreceptor-derivedcellsincultureinducedbylightemittingdiode-derivedbluelight,ScientificReports·June2014

[3]Humanskinpigmentation:melanocytesmodulateskincolorinresponsetostress,978Vol.21April2007TheFASEBJournal

编辑：佳玮

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