二、黑色素及黑色素细胞
1 黑色素细胞
黑色素细胞是皮肤的重要组成细胞之一,呈树状突起,具有形成、分泌黑色素的功能,它以1∶36的比例与角质形成细胞构成一个表皮单位,存在于表皮基底层,细胞内形成的黑色素通过树状突起运输到角质层细胞内(见图5-1)。
图5-1 黑色素细胞
2 黑色素
黑色素是一种蛋白质衍生物,呈褐色或黑色,是由黑色素细胞产生的。主要由两种醌型的聚合物:优黑素(真黑色素)和褐黑素(类黑色素)组成。优黑素呈棕色或黑色,可溶于稀碱,主要存在于皮肤,褐黑素是由不同结构和组成的色素构成的聚合物,呈黄色、红色或胡萝卜色,仅存于头发中。
由于黑色素化的程度不同,黑色素可呈黄、红、褐、黑等颜色,人类皮肤及头发的颜色与黑色素细胞的数量关系不大,而主要是由黑色素细胞中储存黑色素的黑色素小体的数量、大小、分布及黑色素化程度决定。如黑、白人种皮肤中的黑色素细胞数量基本相同,但黑种人角朊细胞内的黑色素小体数量多、形态大、黑色素化程度高、单个散在分布、降解缓慢,而白种人角朊细胞内的黑色素小体数量少、形态小、黑色素化程度低、多聚集分布于吞噬溶酶小体内,易降解,导致两者肤色的差异。
3 黑色素的形成与代谢
皮肤黑色素的形成过程包括黑色素细胞的迁移、黑色素细胞的分裂成熟、黑色素小体的形成、黑色素颗粒的转运以及黑色素的排泄等一系列复杂的生理生化过程。它的形成可以分为五期,第一期,酪氨酸酶的形成,在黑色素细胞的胞浆内质网中,高尔基体空泡增大,合成酪氨酸酶蛋白质;第二期,前黑色素颗粒期,色素母细胞分泌麦拉宁色素,在外界刺激(如紫外线、自由基)下,麦拉宁色素激活酪氨酸酶的活性,酪氨酸酶与血液中的酪氨酸反应,生成一种叫“多巴”的物质,多巴其实就是黑色素的前身;第三期,黑色素颗粒成熟期,在此过程中,多巴经酪氨酸氧化而成黑色素;第四期,黑色素的转运,成熟的黑色素颗粒堆积在胞浆内,通过细胞的树枝状突起向角质形成细胞转运;第五期,黑色素的释放,黑色素的释放有两条主要途径,一是从肾内排泄,另一途径是经皮肤排出,转移到角质形成细胞的黑色素颗粒随着表皮细胞上行至角质层,并随角质层脱落而排泄。黑色素的一个表皮周期约为28天(见图5-2)。
图5-2 黑色素的生成
4 黑色素形成的影响因素
多年来,人们一直认为酪氨酸酶是黑色素生物合成过程中所需的唯一的酶,因此,“若要人为地阻止(皮肤)色素的沉着,应改善酪氨酸酶的代谢或抑制其活性,人为地限制酪氨酸向黑色素的转化。”近年来皮肤生理学的进展,让人们了解到黑色素的形成不仅有细胞内的变化,也有细胞外(或细胞间)的影响。如黑色素细胞中的多巴色素互变酶(DHICA)和氧化酶也参与了黑色素生成的反应;内皮素拮抗剂能与黑色素细胞结合,抑制黑色素细胞的增殖;同时通过表皮生长因子加速黑色素的细胞间转运和释放,也能减少黑色素数目(见图5-3)。
图5-3 黑色素的形成过程
此外,导致黑色素细胞功能异常的原因还有很多,目前认为可能的因素有遗传、口服避孕药、妊娠、内分泌失调、某些药物、激素、劣质化妆品、自身免疫疾病和紫外线、氧自由基等。