黑色素细胞活动调节的分子机制研究

细胞信号途径及其调控的分子机制细胞是生命的基本组成单位，而细胞在不同的环境下需要接受各种各样的信息，并做出适应性的反应。

细胞信号转导是指细胞通过接受不同的信号，转导到细胞内部，引发一系列分子反应，最终控制细胞的生理功能。

本文将介绍细胞信号途径及其调控的分子机制。

一、细胞信号传递的分类细胞信号传递可分为两种类型，即直接细胞间通讯和间接通讯。

1. 直接细胞间通讯直接细胞间通讯通常是发生在相邻的细胞之间，并且只发生在具有紧密连接的细胞之间。

这一过程主要通过细胞联系物质间的传递来实现，例如细胞间连接通道。

2. 间接通讯间接通讯则是细胞异地信息传递的方式。

常见的间接通讯包括激素、神经递质或者细胞因子等，这些信息会传递到接受信息的细胞表面，继而启动细胞内部的信号传递途径。

二、细胞信号传递途径的分子机制1. 膜表面受体细胞膜表面受体是细胞信号传递的起始点，这些受体通常位于细胞膜表面。

不同的受体会寻找不同的配体，例如激素、神经递质或者细胞因子等，在配体结合后，受体发生构象变化，从而启动下一步信号传递。

2. 细胞内接头蛋白接下来，受体与细胞内部的接头蛋白进行结合。

这些蛋白通常是胞质蛋白，它们会识别并结合到细胞膜表面的受体，从而启动后续的信号传递途径。

3. 激酶激酶是在信号传递中发挥重要作用的一种蛋白质。

当信号传递发生时，激酶会被激活，从而启动下一步的信号传递。

激酶包括酪氨酸激酶和丝氨酸/苏氨酸激酶等。

4. 二级信号分子一旦激酶被激活，它就会启动一些关键的分子反应，例如启动第二信号途径。

这些反应通常包括泛素化、磷酸化、增加分泌物等。

5. 转录调控细胞信号传递的最终过程是转录调控。

在发生信号传递之后，相应的基因会被启动或关闭。

这些基因启动或关闭的结果将进一步影响细胞生长、增殖和转化等生理过程。

例如，在皮肤细胞膜表面受到阳光辐射时，黑素细胞激素信号传递途径被触发，从而引发一系列下游反应，例如黑色素合成等。

三、细胞信号传递途径的调控细胞信号传递途径的稳定性及其效率，取决于其调控机制。

昆虫黑色素化反应表型-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述昆虫黑色素化反应表型是一种重要的生物学现象，指的是昆虫体表颜色在环境刺激下发生变化的特征。

这种表型变化通常与环境因素、遗传因素以及其他生理生化因素密切相关。

在自然界中，许多昆虫都具有黑色素化反应的能力，通过这种方式来适应不同的生存环境。

本文将从昆虫黑色素化反应表型的定义、形成机制和影响因素等方面进行深入探讨，旨在揭示这一生物学现象背后的原理和意义。

同时，通过对相关研究的总结和展望，希望为进一步探索昆虫黑色素化反应表型提供一定的参考和启示。

1.2 文章结构本文主要包括三个部分：引言、正文和结论。

在引言部分，我们将介绍昆虫黑色素化反应表型的背景和意义，以及文章的目的和结构安排。

在正文部分，我们将详细讨论昆虫黑色素化反应表型的定义、形成机制和影响因素。

最后，在结论部分，我们将对文章进行总结，探讨研究的意义，并展望未来可能的研究方向。

整个文章将全面深入地探讨昆虫黑色素化反应表型这一重要的生物学现象。

1.3 目的本文的目的是探讨昆虫黑色素化反应表型在生物学中的重要性和影响因素。

通过对昆虫黑色素化反应表型的定义、形成机制和影响因素进行全面的分析，我们旨在揭示这一表型在昆虫生理、生态和进化过程中的作用，为更深入地理解昆虫黑色素化反应提供理论支持和启示。

同时，本文也旨在引起读者对昆虫黑色素化反应表型的关注，促进学术界对这一领域的研究和讨论，为保护生物多样性和生态平衡提供参考依据。

2.正文2.1 昆虫黑色素化反应表型的定义昆虫黑色素化反应表型是指昆虫体表或体内的黑色素沉积现象。

黑色素是一种生物合成的有机颜料，它主要由酪氨酸在存在酶催化下形成，具有抗紫外线、抗氧化和抗微生物等功能，被广泛应用于昆虫的保护色彩以及对环境的适应性。

昆虫黑色素化反应表型通常在昆虫受到外界刺激或环境变化时产生，如受到紫外线照射、氧化压力增加、寄生虫感染等情况下，昆虫体内黑色素的沉积会增加，进而产生黑色素化反应表型。

色素合成途径及其在生物学中的作用色素是生物体中广泛存在的一种化合物，有着重要的生物功能，比如保护、吸收、调节等。

在生物体的色素合成途径中，多种生物因素参与其中，完成了一个复杂的生物合成转换过程。

色素在生物学中起着极其重要的作用，涉及到生态、遗传、光合作用等多个领域。

本文将介绍色素合成途径及其在生物学中的作用。

一、色素的定义及类型色素是一种能吸收不同波长的电磁辐射的物质，也是生物体的某些组织的成分。

按照它们吸收的波长不同可分类成类胡萝卜素、叶绿素、类胆红素、卟啉、腺嘌呤色素、黄酮、血红素等。

多种色素的变种也存在于某些生物体中，如植物中的叶绿素 a、叶绿素 b 和类胡萝卜素，以及人体中的黑色素、麦拉宁等。

二、色素合成途径色素的合成过程是由生物的代谢途径产生的，包括蛋白质、脂类、核酸、糖类等，其具体的分子机制由多种酶、辅因子和其他生物分子进行调节。

色素的合成途径包括:1. 叶绿素的合成途径叶绿素是植物进行光合作用的重要组分。

其合成途径主要包括活化前体、氧化反应和部分构建酰基辅酶等步骤。

其中，氧化反应是最重要的步骤之一，同时它们的反应需要多种酶、辅酶和载体蛋白配合完成。

2. 类胡萝卜素的合成途径类胡萝卜素是一类成熟的色素，其前体分子是异戊酰辅酶 A。

类胡萝卜素的合成途径包括异戊酰辅酶 A、草酰辅酶 A、异戊香豆酰辅酶 A、β-胡萝卜烯和α-胡萝卜烯等化学反应的步骤。

类胡萝卜素的合成过程中，多种酶、酶和辅因子参与其中，通过电子顺输系统、高级蛋白和复合酶等活性分子来调节反应。

3. 黑色素的合成途径黑色素是哺乳动物皮肤中最重要的色素成分之一。

黑色素的合成途径包括酪氨酸酶、多巴酸转移酶、黑色素形成酶等多个酶的作用。

其中酪氨酸酶是调节黑色素生成最重要的能力产生者，它能够将酪氨酸氧化产生多巴酸，而后多巴酸经过氧化反应而形成二氢-还原型多巴酸，最后一步催化反应形成黑色素。

三、色素在生物学中的作用生物体内的各种色素表现出不同的形态和功能，这些色素在生物学中都有着重要的作用。

赤芍总苷逆转黑色素瘤细胞株多药耐药的效果及机制研究王亚珍; 吕品田; 王凤红; 王辰英【期刊名称】《《中国全科医学》》【年(卷),期】2012(015)003【总页数】3页(P328-330)【关键词】黑色素瘤; 抗药性;多药; 反转录聚合酶链反应【作者】王亚珍; 吕品田; 王凤红; 王辰英【作者单位】050051 河北省石家庄市河北省人民医院保健处; 050051 河北省石家庄市河北省人民医院肿瘤科; 050051 河北省石家庄市河北省人民医院院办室【正文语种】中文【中图分类】R739.5黑色素瘤病程的中晚期或具有高危因素的早期病变应予以全身辅助化疗，但黑色素瘤细胞对化疗药物相对不敏感。

多药耐药 (MDR)是指肿瘤细胞对结构和作用机制不同的多种抗肿瘤药物产生交叉耐药性，是肿瘤化疗失败的重要原因，逆转肿瘤的MDR表型、提高化疗效果已成为当前研究的热点［1］。

赤芍总苷 (TPG)具有明显的抑制肿瘤作用［2］，但关于该药与肿瘤MDR表型之间关系的研究报道较少。

本研究应用TPG作用于人黑色素瘤细胞，探讨其调节肿瘤MDR的作用和分子机制。

1 材料与方法1.1 材料1.1.1 细胞株人黑色素瘤A375细胞，购自中国科学院上海细胞研究所。

1.1.2 药物 TPG由河北医科大学药学院赠予，纯度＞95%。

1.1.3 主要试剂 3－ (4，5－二甲基噻唑－2) －2，5－二苯基四氮唑溴盐 (MTT)，购自 Sigma公司;Trizol Reagent，购自Invitrogen公司;多药耐药基因1(MDR1)、生存素(Survivin)、拓扑异构酶Ⅱ同工酶(TOP2α)、多药耐药相关蛋白 (MRP1)、甘油醛－3－磷酸脱氢酶 (GAPDH)引物由上海生工有限公司合成;MDR1、Survivin、TOP2α、MRP1、GAPDH一抗及辣根过氧化物酶标记的二抗均为美国Santa Cruz公司产品。

1.2 方法1.2.1 MTT法检测细胞增殖活性人黑色素瘤A375细胞以含10%胎牛血清的RPMI 1640常规培养，对数生长期的细胞制成细胞悬液，分成4组，每组设6个复孔， (1)对照组，给予0.9%氯化钠溶液;(2)TPG低浓度组，给予TPG 25mg/L;(3)TPG中浓度组，给予TPG 50 mg/L;(4)TPG高浓度组，给予TPG 100 mg/L。

最新：炎症后色素沉着的病因、发病机制与治疗摘要炎症后色素沉着是指皮肤在急性或慢性炎症过程之后出现的皮肤色素沉着，是一种非常常见的色素性皮肤病，可发生于任何年龄段，以高色人种，如亚洲人较为多见，因寺续时间较久，影响患者的日常生活。

目前对于该病的相关研究较少，认识高限，本文旨在阐述炎症后色素沉着的病因及发病机制，并对现存的治疗手段加以总结。

1介绍炎症后色素沉着（Postinflammatory Hyperpigmentation ,PIH )是指皮肤发生各种急慢性炎症后继发色素增加，故又被称为炎症后黑变病。

除白化病外，所高皮肤类型都可能出现色素沉着过度，但流行病学研究显示亚洲人（Fitzpatrick皮肤类型III-VI）多见。

炎症后色素沉着的强度与肤色、炎症程度和深度、基底膜损伤程度和黑素细胞密切相关。

也高学者认为，人的掌纹颜色可以用来预测PIH的形成风险。

PIH通常可以自行消退，但可能需要数月甚至数年，高些甚至是永久性的，形成的瑕疵可能会影响患者的生活质量，也高可能造成抑郁、焦虑、等情绪，对患者的自我认知和社会／情感功能产生负面影响。

2病因许多炎症性疾病均高可能造成色沉，肤色较深的PIH患者最常见的病因是寻常撞疮、特应性皮炎和腺癌疮。

真他病因包括：①感染；②细菌：腺癌疮等；①真菌：足瘤、甲真菌病、花斑糠密等；④病毒：水霍、单纯癌摩、带状癌瘦等；⑤过每负／免疫Allergic/Immunologic：接触性皮炎、特应性皮炎、虫殴皮炎、丘密性事麻摩、系统性红斑狼疮、皮肌炎、多形性曰光摩、硬皮病、大癌性皮肤病、结节病等；⑤E彦鳞屑性皮肤病：银屑病、扁平苔薛、玫瑰糠摩、慢性单纯性苔薛等；⑦物理因素：外伤、烧伤、医源性因素包括放疗、皮肤磨削术、冷冻疗法、激光、化学剥脱术、整容手术等；③药物引发的超敏反应；③真他（miscellaneous ）：重样肉芽肿、持久性皮肤变色性红斑等。

3发病机制黑素生成是一个非常复杂的过程，在黑素小体中，酷氨酸酶将前体醋氨酸转化为左旋多巴（L-3,4-dihydroxyphenylalanine, L-DOPA) 在不同酶和底物的参与下，L-DOPA可以进一步氧化聚合形成褐黑素和真黑素，黑素小体成熟后经吞噬作用，由黑素细胞树突转移到周围的角质形成细胞。

酪氨酸酶转运对黑色素生成影响研究进展郭跃跃;杜站宇;宋兴超;史赫;吴琼;邢秀梅;赵家平;徐超【期刊名称】《动物医学进展》【年(卷),期】2017(038)003【摘要】哺乳动物毛色的形成依赖于黑色素细胞中黑色素数量及分布比例,酪氨酸酶类(TYR/TYRP1)的转运及其活性是黑色素合成的关键.衔接蛋白(AP-1/3)和溶酶体相关细胞器生物合成复合物(BLOC-1, 2, 3)将TYR/TYRP1从早期核内体转运至黑素小体,若TYR/TYRP1无法转运至黑素小体中,黑色素合成则会受到抑制.ATP7A 将铜离子转移到TYR/TYRP1,从而激活TYR/TYRP1活性,ATP7A的减少同样会使黑色素细胞中黑色素合成量减少.关注这些复合物在转运TYR/TYRP1的作用及影响其活性的因素,可以从不同的角度解析黑色素合成机理,以此为基础探索哺乳动物毛色的淡化机制,以期为阐明人类黑色素合成障碍的相关疾病提供理论依据.%The formation of the mammalian coat color is mainly dependent on the melanin synthesis in melanocytes.The transport and activities of tyrosine enzymes (TYR,TYRP1) are the keys to melanin biosynthesis.BLOC-1/2/3 and AP-3 transport TYR and TYRP1 from early endosomes to melanosomes, respectively.If TYR / TYRP1 can not be transported to the melanosomes,the melanin biosynthesis will be suppressed.ATP7A provides copper into tyrosinase,and can activate tyrosinase,however,ATP7A reduction will also reduce melanin synthesis in melanocytes.Following these compounds in the enzyme activity and factors that influence transport tyrosine from different angles to explore the synthesis of melanin,we can understand thesynthesis of melanin in different angles.As a base to explore the mechanism of mammalian coat color dilution,we hope to provide a reference for clarifying human melanin synthesis obstacles related diseases.【总页数】5页(P110-114)【作者】郭跃跃;杜站宇;宋兴超;史赫;吴琼;邢秀梅;赵家平;徐超【作者单位】中国农业科学院特产研究所/农业部特种经济动物遗传育种与繁殖重点实验室/ 吉林省特种经济动物分子生物学省部共建国家重点实验室,吉林长春130112;中国农业科学院特产研究所/农业部特种经济动物遗传育种与繁殖重点实验室/ 吉林省特种经济动物分子生物学省部共建国家重点实验室,吉林长春 130112;吉林农业大学,吉林长春 130118;中国农业科学院特产研究所/农业部特种经济动物遗传育种与繁殖重点实验室/ 吉林省特种经济动物分子生物学省部共建国家重点实验室,吉林长春 130112;长春百克生物科技股份公司,吉林长春 130012;中国农业科学院特产研究所/农业部特种经济动物遗传育种与繁殖重点实验室/ 吉林省特种经济动物分子生物学省部共建国家重点实验室,吉林长春 130112;中国农业科学院特产研究所/农业部特种经济动物遗传育种与繁殖重点实验室/ 吉林省特种经济动物分子生物学省部共建国家重点实验室,吉林长春 130112;中国农业科学院特产研究所/农业部特种经济动物遗传育种与繁殖重点实验室/ 吉林省特种经济动物分子生物学省部共建国家重点实验室,吉林长春 130112;中国农业科学院特产研究所/农业部特种经济动物遗传育种与繁殖重点实验室/ 吉林省特种经济动物分子生物学省部共建国家重点实验室,吉林长春 130112【正文语种】中文【中图分类】S852.33【相关文献】1.湘西龙山百合对小鼠B-16黑色素瘤细胞黑色素含量、酪氨酸酶活性的影响 [J], 刘朝圣;龚坚;申梦洁2.原儿茶酸对小鼠黑色素瘤B16细胞酪氨酸酶活力及黑色素生成的抑制效应 [J], 杨美花;石艳;李智聪;王秋红;陈清西3.酪氨酸酶相关蛋白1调控黑色素形成的研究进展 [J], 高莉;赵英虎;刘朝亮;高晋4.栀子叶乙醇提取物对B16黑色素瘤细胞黑色素生成及酪氨酸酶活性的影响 [J], 黄硕;刘风5.4种Keggin型磷钼酸盐对蘑菇酪氨酸酶活性和黑色素生成的抑制及抗氧化作用[J], 帅蝶;赵美娟;陈丙年;王力因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

网络出版时间：２０２３－０７－２５１７：４６：０７　网络出版地址：ｈｔｔｐｓ：／／ｌｉｎｋ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｕｒｌｉｄ／３４．１０８６．Ｒ．２０２３０７２４．１３４３．０３８◇皮肤药理学◇姜黄素对黑素的抑制作用及机制朱秀琪，展　晓，周　佳（中国药科大学中药学院，江苏南京　２１００００）收稿日期：２０２３－０２－０４，修回日期：２０２３－０５－３０基金项目：国家自然科学基金资助项目（Ｎｏ８１９７１３０４８１）作者简介：朱秀琪（１９９８－），女，硕士生，研究方向：皮肤药理学，Ｅｍａｉｌ：ｙｉｊｉａｏ１９９８＠１６３．ｃｏｍ；周　佳（１９８６－），女，副教授，硕士生导师，研究方向：皮肤药理学，通信作者，Ｅ ｍａｉｌ：ｃｐｕｚｊ＿２０１６＠１６３．ｃｏｍｄｏｉ：１０．１２３６０／ＣＰＢ２０２２１１００９文献标志码：Ａ文章编号：１００１－１９７８（２０２３）０８－１５２７－０７中国图书分类号：Ｒ２８２ ７１；Ｒ３２２ ９９１；Ｒ３２９ ２４；Ｒ３４１；Ｒ３４８ ６；Ｒ９７７ ７摘要：目的　姜黄素调节Ｂ１６Ｆ１０细胞微环境影响黑素合成的机制研究。

方法　（１）不同浓度姜黄素分别作用于Ｂ１６Ｆ１０及ＨａＣａＴ细胞，ＭＴＴ法检测该两种细胞活力；ＮａＯＨ裂解法检测Ｂ１６Ｆ１０细胞黑素含量；Ｌ ＤＯＰＡ氧化法检测Ｂ１６Ｆ１０细胞酪氨酸酶活性；Ｗｅｓｔｅｒｎｂｌｏｔ法检测Ｂ１６Ｆ１０细胞黑素生成（ｇｐ１００、Ｍｉｔｆ、ＧＰＮＭＢ、Ｔｙｒ、ＴＲＰ２）及转运（Ｒａｂ２７ａ）关键蛋白表达水平；ＨａＣａＴ细胞：ＩＳＧ１５蛋白表达水平。

（２）不同浓度ＩＳＧ１５作用于Ｂ１６Ｆ１０细胞，ＮａＯＨ裂解法检测黑素含量；Ｌ ＤＯＰＡ氧化法检测酪氨酸酶活性；结果　姜黄素在一定浓度范围内，直接抑制酪氨酸酶活性及黑素生成，且抑制黑素细胞迁移；ＩＳＧ１５蛋白作用于黑素细胞，明显促进ｇｐ１００蛋白表达，酪氨酸酶活力，黑素含量。

姜黄素抑制ＨａＣａＴ细胞ＩＳＧ１５蛋白表达，改变黑素细胞微环境，通过ＩＳＧ１５间接发挥抑制黑素合成作用。

皮肤色素沉着的类型及干预策略体内黑色素由黑素细胞合成，其数量和类型决定了皮肤颜色。

黑色素是一种宽带紫外线吸收剂，能通过光吸收防止紫外线的损伤，也是一种抗氧化剂和自由基清除剂，有“天然防晒霜”的作用。

皮肤中黑色素积聚或分布紊乱会引起皮肤色素沉着过度性疾病，主要包括黄褐斑、老年斑、雀斑和炎症后色素沉着等。

本文总结了调控黑色素生成的机制、色素沉着的类型和临床上治疗方法、祛斑美白化妆品对色素沉着的干预，为祛斑美白化妆品的开发提供理论指导。

文｜陈诗蓉 冯庆媛 谢国勇*关键词：黑色素；黄褐斑；老年斑；雀斑；炎症后色素沉着黑色素是决定皮肤颜色的主要成分[1]，由位于表皮基底层的黑素细胞生成，分为黑/棕 色的真黑色素和红/黄色的褐黑色素[2]。

皮肤中黑色素积聚或分布紊乱会引起皮肤色素沉着，表皮的角质形成细胞中黑色素的积聚决定表皮色素沉着[3]，而嗜黑素细胞 (吞噬黑色素的巨噬细胞) 或真皮中黑素细胞中黑色素的存在是导致真皮色素沉着的原因[4]。

常见的色素沉着类型主要有黄褐斑、老年斑、雀斑和炎症后色素沉着[5]。

现对调节黑色素的生成、不同类型色素沉着的临床特征、病理特征和治疗手段进行介绍。

01黑色素的生成黑色素是一种多聚物的统称，基础结构是一些共价交联的吲哚环[6]，酪氨酸逐步氧化和环化得到中间产物吲哚类，中间产物再通过聚合产生黑色素。

黑色素通过以下步骤调控皮肤颜色：在各信号的刺激下黑素细胞生成黑色素，成熟的黑素小体转运至表皮、黑素小体随角质层代谢出体外。

下文旨在介绍调控黑色素的生成途径和主要信号通路。

1.1 黑色素的生成途径黑色素是一种生物色素，分为真黑素和褐黑素，生物合成途径如图 1 所示， 其限速步骤是酪氨酸经过酪氨酸酶 (TYR) 氧化生成多巴 (DOPA) 和多巴醌 (DQ)，因此限速酶是酪氨酸酶[7]，除酪氨酸酶外，酪氨酸酶相关蛋白 1 (TRP- 1) 和多巴色素异构酶 (DCT) 在黑色素的生物合成中也扮演着重要的角色。

黑色素细胞源于神经嵴细胞[1],它广泛存在于动物皮肤、眼睛等组织器官,能够合成并向周围组织分泌黑色素,以减少紫外线对机体的损害。

黑色素的合成场所位于黑素体,这是黑色素细胞中由高尔基体-内质网-溶酶体形成的不连续的膜状细胞器[2]。

黑素体发育成熟的过程共有4个不DOI:10.16605/ki.1007-7847.2022.11.0226OCA 2基因的研究进展收稿日期:2022-11-16;修回日期:2023-03-30;网络首发日期:2023-09-20基金项目:中国农业科学院科技创新工程项目(CAAS-ASTIP-201X-ISAPS)作者简介:陈旭(1996—),男,四川德阳人,硕士研究生;*通信作者:邢秀梅(1973—),女,黑龙江绥化人,博士,研究员,主要从事特种动物种质遗传资源研究,Tel:*************,E-mail:**********************。

陈旭1,2,邢秀梅1*,刘欣2(1.中国农业科学院特产研究所,中国吉林长春130112;2.东北林业大学野生动物与自然保护地学院,中国黑龙江哈尔滨150040)摘要:OCA 2基因为哺乳动物重要的色素基因,参与黑色素合成反应,同时也是人眼睛颜色的主要调控基因。

其编码一个110kD 大小的跨膜蛋白,该蛋白质定位于黑素体膜。

研究表明,OCA 2主要通过影响黑素体成熟、调节黑素体pH 值以及参与黑色素合成途径第一步这3个方面影响黑色素合成。

相邻基因HERC 2的rs12913832增强子位点通过影响OCA 2表达水平,实现对人眼睛颜色的调控。

同时,OCA 2基因是Ⅱ型眼皮肤白化病(oculocutaneous albinism type Ⅱ,OCA2)的致病基因,与普拉德-威利综合征(Prader-Willi syndrome,PWS)、天使综合征(Angelman syndrome,AS)和黑色素瘤之间也存在间接关联,这些患者通常表现出皮肤或头发低色素沉着。