《浅谈与表皮黑素细胞增殖和黑素生成有关的信号转导》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浅谈与表皮黑素细胞增殖和黑素生成有关的信号转导（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、使用前删除此我爱浪漫樱花文档主页：http:/ 摘要: 本文简要介绍了与黑素细胞 增殖和黑素生成有关的 4 条信号转导途径， 如二脂酰甘油/蛋白激酶 c（dag/pkc）途径， 一氧化氮/环磷酸鸟苷/蛋白激酶 g(no/cgmp/pkg)途径，丝裂原激活的蛋白激 酶（mapk）级联途径和环磷酸腺苷/蛋白激 酶 a（camp/pka）途径。随着对信号依赖 性黑素细胞增殖动力学和黑素代谢的研究将 有助于阐明色素障碍性皮肤病的发病机制。 同时针对信号转导环节而设计的增（减）色 素性药物对色素障碍性皮肤病的临床治疗有 着极其广阔的前景。 自 1982 年 eisinger 和 marko 用向培养 基
2、中添加促癌剂十四烷酰佛波醇乙酯（tpa） 、 霍乱毒素的方法在体外对黑素细胞（mc） 进行选择性纯培养获得成功以来 1，许多能 刺激 mc 体外增殖的丝裂原相继被人们发现 2，3。最近人们用一些生长因子肽组成协 同对（synergistic pairs） ，如碱性成纤维细 胞生长因子（bfgf）与肝细胞生长因子/扩散 因子（hgf/sf） 、bfgf 与内皮素-1（et-1） 、 et-1 与 hgf/sf 配伍，在不添加其它任何物质使用前删除此我爱浪漫樱花文档主页：http:/ mc 在体外增殖 2。 这些具有丝裂原作用的生长因子肽不但能促 进体外 mc 增殖，大多数还能刺激酪氨酸酶 活性，
3、使 mc 高度色素化 2，3。许多学者 已经关注到这些外界的信号因子很可能是通 过 mc 膜表面的相关受体进入细胞内，经下 游信号转导来调控相应的靶点，逐步引起细 胞物质主要是蛋白质变化，而发挥对 mc 增 殖和分化调节的 2，4。目前有 4 条与 mc 增殖和黑素生成有关的信号转导途径研究得 较为清楚的，即 dag/pkc 途径； no/cgmp/pkc 途径；mapk 级联途径和 camp/pka 途径 2，4，5。现就此作一综述。一、dag/pkc 途径 有研究表明 pkc 主要是通过对酪氨酸酶 磷酸化或改变酪氨酸酶和酪氨酸酶相关蛋白 -1 的组成型表达（constitutive exp
4、ression）来影响黑素生成 6，7。mengeaud 等用 pkc 抑制剂 （calphostin）对体外培养的 s91 鼠黑素瘤 细胞进行干预，观察它们对 5-甲氧补骨脂使用前删除此我爱浪漫樱花文档主页：http:/ oag 明 显刺激酪氨酸酶活性，促进 5-甲氧补骨脂 素诱导的黑素合成；而 calphostin 作用与之 相反 8。有趣的是，用 oag 直接外按搽豚鼠 皮肤也会引起类似中波紫外线（uvb）照射 皮肤所产生的皮肤晒黑着色 7。 dag/pkc 途径已证实它在多种生物活性 物质调节细胞增殖和生长的信号转导中起重 要作用 9-11,13，尤其引人注意的是 pkc 还 是促癌剂
5、佛波酯（phorbol ester）类化合物 作用的主要受体和靶点 12。以 tpa 为代表 的佛波酯类化合物是目前公认的强促癌剂。 它们和 dag 在化学结构上极其类似，tpa 可 取代 dag 活化 pkc，但其性质稳定与短时 （short-lived）dag 不同。在生理状态下 pkc 活化是短暂的，这是因为 dag 自细胞膜 产生后数秒或数分钟内即消失，但用 tpa 处 理细胞，首先引起 pkc 持续活化，继而导致 该酶降解，最终使细胞内 pkc 耗竭。 mahalingam 等用不同的佛波酯衍生物处理 b16 鼠黑素瘤细胞，发现 72 小时后细胞裂 解物中已不能检测到 pkc 活性，
6、且酪氨酸酶使用前删除此我爱浪漫樱花文档主页：http:/ 的量也几乎不能检测到 6。还发 现 pkc 酶活性丧失的同时酪氨酸酶活性也随 之下降 6，12。但正常人 mc 在体外却呈 tpa 依赖性生长（tpa-dependent growth） ， arita 等认为这种现象除与 pkc 被 tpa 持续 活化外，还与 tpa 刺激 mc 自泌特定生长因 子有关 12。tpa 对 pkc 呈现先激活后抑制的 双向调节可解释其对细胞增殖和分化所产生 的特殊影响。当用 tpa 长时程慢性处理细胞 时，细胞内的 pkc 被大量降解，dag/pkc 信 号转导阻断，此时 pkc 耗竭细胞对那些经 pk
7、c 转导的外部抑制信号反应性降低，很可 能成为“失控”细胞而不断地增殖 6，9，10。因此，有人担心用添加 tpa 的 培养方法在体外获取大量纯 mc 进行移植治 疗白癜风，是否会存在一定的致癌风险 12。 二、no/cgmp/pkg 途径 uvb 照射是人类皮肤着色的主要生理刺 激，尽管人们对 uvb 所激发的分子事件认 识已付出许多努力，但 uvb 诱导皮肤黑素 生成的分子机制仍未阐明。有资料显示使用前删除此我爱浪漫樱花文档主页：http:/ 途径似乎不参与这一过 程。而 no/cgmp/pkg 途径与 uvb 诱导的黑 素生 成密切相关 5。 no 是一自由基气体，它是一氧化氮合 酶（n
8、os）在催化 l-精氨酸转变成 l-瓜氨酸 的过程中释放产生。通常 no 是通过活化可 溶性鸟苷酸环化酶，导致胞内 cgmp 水平升 高，使 pkg 活化，pkg 通过磷酸化来改变靶 蛋白分子活性而发挥不同调节功能的。nos 主要有两种异构体，即原生型 nos（cnos） 和诱生型 nos（inos） 。已发现在人 mc 仅有 cnos 表达，而缺乏 inos 表达。uvb 照射能 立即引起 cgmp 含量增加，很可能是活化了 cnos 而非增加了 inos 的表达 5。 已知 uvb 照射所引起的皮肤红斑是增 加了皮肤微循环的血流量。最近有人用 nos 抑制剂却能阻断这一过程，提示 uvb
9、照射 诱导的红斑可能是通过释放 no 所致。皮肤 中 no 存在以及它在 uvb 诱导红斑中的作用， 使人注意到 no 是否在 uvb 诱导皮肤黑素生 成中也发挥着作用 5。romero-graillet 等的 研究证实了这种假设。他们用不同的 no 外使用前删除此我爱浪漫樱花文档主页：http:/ no） ，cgmp 的一种可渗透的非水解类似物 8-溴-cgmp，以及鸟苷酸环化酶和 pkg 特异 性抑制剂（ly83583,kt5823）对体外培养人 mc 进行处理，同时检测酪氨酸酶活性和 14c 标记多巴掺入新合成黑素量，结果发现 4 种 no 供体均能刺激酪氨酸酶活性，提高 新合成黑素的量
10、；8-溴-cgmp 同样也能提高 酪氨酸酶活性和黑素合成量；而鸟苷酸环化 酶和 pkg 的抑制剂却能阻滞 no 供体和 cgmp 类似物这种诱导黑素生成效应。他们 还发现用 uvb 照射培养 mc，cgmp 含量明 显增加，这种作用能被 nos 抑制剂所阻滞， 同时 uvb 诱导的黑素生成也能被鸟苷酸环 化酶和 pkg 的抑制剂所阻滞，提示 uvb 诱 导黑素生成很可能是通过 no/cgmp/pkg 途 径介导的 5。在皮肤正常生理环境中，uvb 照射后除了引起 mc 自泌 no 外，角朊细胞 也反应性产生 no，作为一细胞间介质来激 发邻近 mc 生成黑素，因此 uvb 诱导皮肤黑 素生成还
11、涉及到皮肤 mc 的 no 自泌和旁泌 调节 14。最近，在鼠成纤维细胞，黑素瘤使用前删除此我爱浪漫樱花文档主页：http:/ no/cgmp/pkg 介导的转录因子活化蛋白-1 的存在。推测 这种活化蛋白-1 很可能与酪氨酸酶启动子 中 tpa 反应元件样序列（tpa responsive element-like sequence）结合，上调酪氨酸 酶基因表达，刺激黑素合成 15。 三、mapk 级联途径 大多数能刺激受体型酪氨酸激酶的丝裂 原肽均能促进体外正常人 mc 增殖。这些丝 裂原肽包括：bfgf 及其 fgfs 家族中其它成员、 hgf/sf 和肥大细胞生长因子（mgf） 。最近
12、还 发现与 g 蛋白偶联受体结合的神经肽内皮素 -1 和内皮素-2（et-1 和 et-2）也具有 mc 丝 裂原活性 16。上述单一种生长因子并不能 激发体外 mc 增殖，只有 bfgf、mgf 或 hgf/sf 同 pka 激动剂（如霍乱毒素，双丁基 环磷酸腺苷）或 pkc 激动剂（如 tpa）一起 添加到培养基中才能使 mc 分裂。此外特定 的生长因子肽配对如 bfgf 与 hgf/sf；bfgf 与 et-1，在不添加任何其它因子的情况下也能 很好地使 mc 体外增殖，但最好的协同配对 是 et-1 加 hgf/sf。halaban 认为这种协同作使用前删除此我爱浪漫樱花文档主页：ht
13、tp:/ pka 和 pkc 途径中互补中 间产物，而是上述每一个生长因子都刺激同 一关键中间产物丝裂原激活的蛋白激酶 2（mapk2）和转录因子 ca+/camp 应答元 件结合蛋白（creb） 。它们在不同时相和不 同水平活化 mapk，并通过 mapk 级联反应 使停滞在 g1 期的 mc 进入 s 期 2。 mapk 级联反应是转导胞外增殖信号进 入胞核的一条重要信号转导途径 4。已发现 mc 对多个生长因子配体的协同激活信号主 要是通过 mapk 激酶的激酶（mapkkk） /mapk 激酶（mapkk/mek）/mapk（erk） 组成的一条共同通路来转导的 2，4。经受 体型酪氨
14、酸激酶介导激活 mapk 是外界信号 进入细胞内的主要途径。当配体与膜受体结 合后，激活受体胞浆面的酪氨酸蛋白激酶， 催化受体自身酪氨酸残基磷酸化，已磷酸化 的酪氨酸区域能与生长因子受体蛋白 2（grb2）序列中的 src 原癌基因同源区 2（sh2）结合，grb2 上的两上 sh2 再识别 并结合鸟苷酸交换因子 sos1，sos1 结合 ras 蛋白，促进无活性型 ras-gdp 转变成活使用前删除此我爱浪漫樱花文档主页：http:/ ras-gtp，在膜上形成“受体-grb2-sos1- ras”复合体。 ras-gtp 征募 raf-1 到质膜上。 raf-1 的激活需 要其酪氨酸残基磷
15、酸化，而 ras 无蛋白激酶活性。目前不十分清楚是否 膜蛋白激酶参与激活 raf-14。有报道 pkc 参 与 raf-1 的磷酸化。raf-1 本身是一种蛋白激 酶（mapkkk） ，通过磷酸化激活 mapkk，mapkk 再磷酸化激活 mapk17。g 蛋白偶联受体途径是激活 mapk 的另一条途 径。配体与膜上有 7 个跨膜结构域的 g 蛋 白偶联受体结合从而引起受体构型的改变， 激活磷脂酶 c，后者水解磷脂酰肌醇-4，5- 二磷酸生成 1，4，5-三磷酸肌醇和 dag。dag 则激活 pkc，通过 ras 或不依赖 ras 激活 mapk，但对 pkc 激活 mapk 的中 间环节至今了解甚少 4。 mapk 激活后进入胞核，在核内激活 myc、c-jun 等多种转录因子 18。myc 是一 种寿
