黑色素的形成 影響因素是什么

1、黑色素的形成 影響因素是什么 在中國有句老話是一白遮百丑，所以我們特別追求美白。皮膚是人體健康的第一道防線，也是容顏靚麗的第一體現(xiàn)者，擁有健康、白皙、富有彈性的的皮膚是全部人追求的目標(biāo)。所以大家要了解黑色素形成才能白起來。 一、皮膚的顏色 人類的應(yīng)瓞有六種不同的顏色，即紅、黃、棕、藍(lán)、黑和白色，這主要是由于皮膚內(nèi)黑素的數(shù)量及分布狀況不同所致。黑色素是一種蛋白質(zhì)衍生物，呈褐色或黑色，是由黑素細(xì)胞產(chǎn)生的。由于黑素的數(shù)量、大小、類型及分布狀況不同，從而打算了不同的膚色。黃種人皮膚內(nèi)的黑素主要分布在表皮基底層，棘層內(nèi)較少;黑種人則在基底層、棘層及顆粒層都有大量黑素存在;自種人皮膚內(nèi)黑素分布狀況與黃種人

2、相同，只是黑素的數(shù)量比黃種人少。人體皮膚的顏色主要打算于表皮內(nèi)黑色素含量的多少。此外，皮膚血管和血管里的血液及胡蘿卜素也是影響皮膚顏色的因素，胡蘿卜素以及由它轉(zhuǎn)交而成的維生素A，存在于表皮角化層和皮下組織中，使正常皮膚呈自然的黃色。皮膚血管和其中的血液，使皮膚黑里透紅，或白里透紅斗.血管較少、較深或血管收縮、供血削減之處皮膚會發(fā)白;反之則發(fā)紅。 二、黑色素的形成 1、黑素細(xì)胞 黑素細(xì)胞是皮膚的重要組成細(xì)胞之一，呈樹狀突起，細(xì)胞內(nèi)形成的黑色素通過樹狀突起運(yùn)輸?shù)浇琴|(zhì)層細(xì)胞內(nèi)。它以1：36比例與角質(zhì)形成細(xì)胞構(gòu)成一個表皮單位，存在于表皮基底層，黑素細(xì)胞通過合成黑素形成皮膚顏色，同時可汲取紫外線，使機(jī)體

3、免遭紫外線的損害。皮膚顏色的深淺是由黑素細(xì)胞合成黑素數(shù)量的多少打算，而皮膚白則是東方女性最為崇高的美的標(biāo)準(zhǔn)之一。黑素為高分子生物色素，主要由兩種醌型的聚合物：優(yōu)黑素(真黑素)和褐黑素組成。 2、黑素的形成 皮膚黑素的形成過程包括黑素細(xì)胞的遷移、黑素細(xì)胞的分裂成熟、黑素小體的形成、黑素顆粒的轉(zhuǎn)運(yùn)以及黑素的排泄等一系列簡單的生理生化過程。從生物化學(xué)反應(yīng)的角度來看，黑素的形成必需有三種基本物質(zhì)：酪氨酸為制造黑素的主要原料;酪氨酸酶是酪氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楹谒氐闹饕匏倜?，為銅及蛋白質(zhì)的組合物;酪氨酸在酪氨酸酶的作用下產(chǎn)生黑素，次種作用為氧化過程，必需與氧結(jié)合才能轉(zhuǎn)變?yōu)楹谒亍?目前公認(rèn)的黑素形成途徑為：酪氨酸一

4、多巴一多巴醌一多巴色素一二羥基吲哚一酮式吲哚一黑素，形成的黑素叫優(yōu)黑素或真黑素，皮膚的色素主要由其組成。在黑素合成中，多巴醌還可通過另一途徑經(jīng)谷胱甘肽或半胱氨酸催化生成褐黑素，但褐黑素在皮膚中的功效尚不了解。 三、影響黑素形成的因素 影響黑素形成的因素許多，大體上可以分為細(xì)胞外、細(xì)胞內(nèi)以及外源性因素(如紫外線)的影響等幾個方面. 1、細(xì)胞外的影響因素 近年來，有關(guān)黑素形成的分子生物學(xué)討論證明，黑素細(xì)胞生成黑素的活性受到網(wǎng)絡(luò)掌握。皮膚內(nèi)黑素細(xì)胞、角質(zhì)形成細(xì)胞、朗格罕細(xì)胞、成纖細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞等組成”電訊”交互網(wǎng)絡(luò)(即胞質(zhì)網(wǎng)絡(luò))。在這一網(wǎng)絡(luò)中，很多細(xì)胞因子對黑素細(xì)胞的繁殖分化、樹突形成

5、和黑素合成都有影響。能夠促進(jìn)黑素細(xì)胞生長、存活的因子有：堿性成纖細(xì)胞生長因子(bFGF)、內(nèi)皮素(ET一1)、神經(jīng)細(xì)胞生長因子(NGF)等;抑制黑素細(xì)胞增殖，使酪氨酸酶活性降低的有：白細(xì)胞介素一l(aILla)、白細(xì)胞介素_6、腫瘤壞死因子(SCF)能促進(jìn)黑素細(xì)胞分化及黑素合成;干擾素(IFN)在肯定條件下，能使黑素細(xì)胞形態(tài)轉(zhuǎn)變，生長抑制;炎癥介質(zhì)白三烯CA(LTC4)是人黑素細(xì)胞的促分裂源，能引起黑素細(xì)胞快速增生，并對黑素細(xì)胞有趨化作用。 2、細(xì)胞內(nèi)的影響因素 (1)多酶作用的觀點(diǎn)。黑素細(xì)胞中打算黑素合成速率的是細(xì)胞內(nèi)的多種酶。多年來，人們始終認(rèn)為酪氨酸酶是黑素生物合成過程中所需的唯一的酶。

6、隨著黑素合成討論的不斷進(jìn)展，人們發(fā)覺黑素細(xì)胞中還存在其他與黑素合成相關(guān)的物質(zhì)。與酪氨酸酶相關(guān)的兩種蛋白TpRl(DHIcA氧化酶)和TRp2(多巴色素互變酶)在黑素的合成過程中發(fā)揮著重要的作用。它們除了對酪氨酸酶合成黑素具有幫助作用以外，還具有合成其他不同類型色素的重要作用。 (2)黑素細(xì)胞調(diào)控的信號傳導(dǎo)途徑。很多細(xì)胞因子，如堿性成纖細(xì)胞生長因子、肝細(xì)胞生長因子/集中因子、內(nèi)皮素等都能促進(jìn)體外黑素細(xì)胞增殖，有些因子還能刺激酪氨酸酶活性，使黑素細(xì)胞高度色素化。這些因子可能是通過黑素細(xì)胞膜表面的受體進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)下游信號傳導(dǎo)來調(diào)控相應(yīng)的靶點(diǎn)，引起細(xì)胞物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)磷酸化或去磷酸化，對黑素細(xì)胞增殖

7、和分化發(fā)揮調(diào)整作用。 3、外源性因素的影響 紫外線是人體長期接觸的一個外界刺激因素，是人類黑素細(xì)胞增殖和皮膚色素鎮(zhèn)靜增多的主要生理性刺激。皮膚變黑主要是由中長波紫外線(UvB和UvA)引起，紫外線能引起黑素細(xì)胞的增殖及促進(jìn)黑素產(chǎn)生，消失皮膚色素鎮(zhèn)靜。 四、美白劑美白機(jī)理 關(guān)于黑色素的生成抑制機(jī)理，歸納起來可分為細(xì)胞內(nèi)抑制、細(xì)胞外抑制以及外援因素掌握等幾方面。 (一)黑色素細(xì)胞的胞內(nèi)抑制 黑色素的形成的生物化學(xué)過程現(xiàn)已討論比較清晰了，認(rèn)為它是由酪氨酸在含高價銅離子(Cu2+)的酪氨酸酶作用下，氧化生成3，4-羥基苯丙氨酸(多巴)，再由酪氨酸酶氧化為多巴醌，進(jìn)一步氧化為5，6一二羥基吲哚，聚合后生

8、成黑色素。從上面可以看出，在黑色素細(xì)胞移植黑色素生成可以通過以下幾個途徑。 1、直接掌握、抑制黑色素的生成過程中所需要的各種酶 由于黑色素的形成主要發(fā)生在黑色素細(xì)胞內(nèi)，對黑色素細(xì)胞內(nèi)的黑色素形成機(jī)理的討論表明，黑色素的形成主要是由黑色素細(xì)胞內(nèi)的四中酶：酪氨酸酶、多巴色素互變酶(TRp-2)、過氧化物酶和DI-IICA氧化酶(TRp1)(穩(wěn)定了酪氨酸酶的活性，這一點(diǎn)是人體的酪氨酸酶與老鼠、蘑菇等的酪氨酸酶的不同之處)單獨(dú)或協(xié)同作用的結(jié)果。而實現(xiàn)皮膚的真正美白，對多種黑色素形成酶的抑制就顯得至關(guān)重要。 (1)酪氨酸酶的抑制酪氨酸酶是一多酚氧化酶，屬氧化還原酶類，該酶主要催化兩類不同的反應(yīng)：一元酚羥

9、基化j生成鄰二羥基化合物：以及鄰二分氧化，生成鄰二苯醌。這兩類反映中均有氧自由基參加反應(yīng)，在黑色素形成過程中酪氨酸酶是一主要限速酶，該酶活性大小打算著黑色素形成的數(shù)量。當(dāng)前化妝品市場上的美白產(chǎn)品幾乎絕大多數(shù)以酪氨酸酶抑制劑為主，并且每年以較快的速度發(fā)覺新的該類化合物。依據(jù)抑制機(jī)理的不同，可主要將該類化合物分為以下兩類。 a、酪氨酸酶的破壞性抑制(即破壞酪氨酸酶的活性部位)。所謂酪氨酸酶的破壞性抑制，也就是某種可以直接對酪氨酸酶進(jìn)行修飾、改性的物質(zhì)，使酪氨酸酶失去對黑色素前體酪氨酸的作用，從而達(dá)到抑制黑色素形成的目的。目前該抑制劑的討論、開發(fā)主要限于對Cu2+等酪氨酸酶活性部位的破壞。因此查找平

10、安、高效的Cu2+絡(luò)合劑是該領(lǐng)域的一個討論熱點(diǎn)。 b、酪氨酸酶的非破壞型抑制。所謂酪氨酸酶的非破壞性抑制，即不對酪氨酸酶本身進(jìn)行修飾、改性，而是通過抑制酪氨酸酶的生物合成或取代酪氨酸酶的作用底物，從而達(dá)到抑制黑色素形成的目的。 依據(jù)總用機(jī)理的不同，可分為3種：酪氨酸酶的合成抑制劑、酪氨酸酶糖苷化作用抑制劑及酪氨酸酶作用底物替代劑。由于在黑色素的生物合成中，酪氨酸是酪氨酸酶的作用底物，因此尋求與酪氨酸競爭的酪氨酸酶底物也可有效的抑制黑色素的生成。 (2)多巴色素互變酶的抑制 多巴色素互交酶是一種與酪氨酸酶有關(guān)的蛋白質(zhì)，其作用機(jī)理是促使所作用的底物發(fā)生重排，生成底物的某一同分異構(gòu)體，最終生成另一黑

11、色素。即在由多巴色素自發(fā)脫羧、重排生成5，6-羥基吲哚(DHI)的同時，黑色素細(xì)胞內(nèi)部分多巴色素正是由于多巴色素互變酶的存在而發(fā)生重排生成5，6-羥基吲哚一2一羧酸(DHICA)。因此該酶主要調(diào)整5。6一二羥基吲哚一2羧酸的生成速率，從而影響所生成的黑色素分子的大小、結(jié)構(gòu)和種類。對該酶的抑制目前主要是競爭性抑制，即尋求一種物質(zhì)作該酶的底物，通過與原來能形成黑色素的底物競爭，從而破壞黑色素的生物合成途徑，達(dá)到抑制黑色素的目的。目前有關(guān)多巴色素互變抑制劑的討論較少。通過討論發(fā)覺，又多巴色素互變酶催化生成的5，6.二羥基吲哚一2羧酸及其衍生物，如5一羥基吲哚-2-羧酸、吲哚-2-羧酸等均可抑制多巴色

12、素互變酶，但該類化合物中假如羧基位于吲哚環(huán)的3位，如L一色氨酸、吲哚_3一羧酸、吲哚一3-乙酸、吲哚一3一丁酸等則對多巴色素互變酶的抑制效果極差。此項討論說明，只有當(dāng)羧基位于吲哚的適當(dāng)位置是，才可與多巴色素互變酶的原底物競爭而成為該酶的底物，從而切斷黑色素的形成，發(fā)揮抑制黑色素形成的作用。除了所屬的兩種酶外，還有DHICA氧化酶(TpR.1)和過氧化物酶，目前對該兩種酶的抑制機(jī)理的討論較少，相關(guān)抑制劑得開發(fā)尚未見報道。 2、選擇性破壞黑色素細(xì)胞抑制黑色素顆粒的形成以及轉(zhuǎn)變其結(jié)構(gòu) 黑色素細(xì)胞的功能狀態(tài)可以影響皮服顏色的深淺。通過引起黑色素細(xì)胞中毒，導(dǎo)致黑色素細(xì)胞功能遭到破壞是抑制黑色素生成的又一

13、途徑。不同作用物質(zhì)破壞黑色素細(xì)胞的機(jī)制各有不同。氫醌作為一種皮膚脫色劑在臨床試用已久。但其準(zhǔn)確的脫色機(jī)制至今仍不非常清晰。一種觀點(diǎn)認(rèn)為氫醌作為酪氨酸酶的底物較酪氨酸本身更為合適，其脫色機(jī)制可能與競爭抑制酪氨酸酶活性有關(guān);另一觀點(diǎn)認(rèn)為氫醌脫色實質(zhì)上是一種酪氨酸酶介導(dǎo)的細(xì)胞毒性作用。氫醌分子小，易集中進(jìn)入色素細(xì)胞的黑色素小體，阻斷黑色素生成途徑的一個或多個步驟;同時氫醌在酪氨酸酶作用下被氧化成有毒性的半醌基物質(zhì)，會導(dǎo)致細(xì)胞膜脂質(zhì)發(fā)生過氧化，細(xì)胞膜型結(jié)構(gòu)破壞，細(xì)胞死亡。有關(guān)專家認(rèn)為不同濃度的氫醌其脫色作用的機(jī)制可能不同，低濃度時以抑制酪氨酸酶活性為主，高濃度時主要是細(xì)胞毒。用5%的氫醌制劑每日外涂棕

14、色豚鼠背側(cè)皮膚，810d消失肉眼可辨的皮膚色素減退，1420d最為明顯，3周后皮膚組織活檢發(fā)覺，黑色素細(xì)胞內(nèi)3，4期黑色素小體明顯削減，多數(shù)細(xì)胞期膜結(jié)構(gòu)破壞，空泡化。 壬二酸是一種自然存在的二羧酸，它能選擇性的作用于特別活躍的黑色素細(xì)胞，j阻滯酪氨酸酶蛋白的合成，但對功能正常的黑色素細(xì)胞作用較小。20%壬二酸的皮膚脫色作用優(yōu)于296氫醌，且皮膚刺激性和光毒性少見。近來發(fā)覺，任二酸對體外培育的鼠或人黑色素瘤細(xì)胞有抗增殖作用。推想這種抗增殖作用與壬二酸抑制了線粒體電子傳遞鏈以及DNA合成中的限速酶(核糖核苷酸還原酶)有關(guān)。 3、還原多巴醌 還原劑可以參加黑色素細(xì)胞內(nèi)酪氨酸的代謝，從而削減酪氨酸轉(zhuǎn)化

15、成黑色素，達(dá)到抑制黑色素生成的目的。將0.050.5mmol/L的抗壞血酸加入到體外培育的人黑色素細(xì)胞，作用72h并未發(fā)覺酪氨酸酶活性呈劑量依靠性減低，但黑色素生成量被明顯抑制，推想可能是抗壞血酸抑制了多巴和多巴醌的自動氧化。這類還原劑對黑色素中間體起還原作用，因此阻礙了從酪氨酸/多巴至黑色素過程中各點(diǎn)上的氧化鏈反應(yīng)。 (二)黑色素細(xì)胞的胞外抑制 黑色素的形成不僅是黑色素細(xì)胞的胞內(nèi)行為，同時也是胞外物質(zhì)作用的結(jié)果。內(nèi)皮素是黑色素形成信號傳導(dǎo)途徑中重要的信號分子，抑制內(nèi)皮素可抑制黑色素的形成。內(nèi)皮素是一類由21個氨基酸組成的多肽物質(zhì)，其中內(nèi)皮素-1(ET-1)、內(nèi)皮素一2(ET一2)和內(nèi)皮素一3(ET-3