开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
黑色素是一种生物色素,由酪氨酸经过一连串化学反应所形成,动物、植物与原生生物都有这种色素,通常以聚合物的方式存在。在黑色素细胞中,酪氨酸经酪氨酸酶作用,羟化生成多巴,后者经氧化、脱羧等反应转变成吲哚醌,最后吲哚醌聚合为黑色素。生成并储存黑色素的是黑色素细胞,多数情况下黑色素细胞位于皮肤表皮的基底层、眼睛的葡萄膜、内耳等部位。每个黑色素细胞通过树突与30至40个脚趾形成细胞项链,组成一个黑素单位。黑色素细胞起源于神经嵴的干细胞,沿着神经管通过体节逐步迁移至神经节,不断分化成为黑色素干细胞。黑色素干细胞多数位于外胚层和体节之间,通过背外侧路径迁移到外胚层,并最终分化成黑色素细胞。
当黑色素细胞的代谢受到影响时,就会引起一系列疾病。例如黑色素瘤以及遗传疾病白化病患者缺少能合成黑色素的酪氨酸酶,便无法合成黑色素。而由于体内激素、药物或者外界因素的影响,导致黑色素生成过多无法正常代谢,就会发生黑色素沉着。引起黑色素沉着的因素有很多,包括紫外线、炎症因子、激素、氧自由基以及其他因子。本次实验主要研究炎症对于黑色素沉着的影响。
在炎症反应中,包括急性和慢性,会出现异常的色素沉着现象,如皮炎和银屑病等造成的皮肤病理学环境中,就会出现异常的皮肤色素脱失。在伤口愈合过程中,黑色素细胞的形态、黑色素合成能力也都会发生改变。 在这些过程中,各种细胞因子会大量表达,而这些细胞因子的异常表达,极有可能是色素沉着或色素脱失异常的原因所在。这种由于炎症引起的黑色素沉着被称为炎症后色素沉着(Post-inflammatory hyperpigmentation,PIH)。
当皮肤发生炎症时,角质形成细胞、黑素细胞、成纤维细胞、肥大细胞与内皮细胞的细胞膜代谢活跃,细胞膜磷脂经过不同途径合成多种炎性介质如白三烯、前列腺素、血栓素和组胺。同时在急性炎症反应时,组胺也可由肥大细胞脱颗粒释放产生。这些炎性介质以自分泌和旁分泌的形式影响黑素细胞功能,介导PIH形成。
现代医学治疗炎症后色素沉着性皮肤病的主要原理包括抑制黑色素细胞活性、抑制黑色素合成、去除已生成的黑色素、破坏黑素颗粒以及使用具有防光效应的遮光剂。治疗方法有系统用药、外用脱色剂以及外科美容治疗等。炎症后色素沉着的使用药物可以分为两大类,化学药物和天然药物。
1.化学药物1.1曲酸:是一种由米曲称素菌种经生物发酵而成的一种生物制品,它对动物体内的酪氨酸、酪氨酸酶氧化产生多巴素的过程中能抑制多巴色素。1.2壬二酸:含9个碳的直链饱和酸,其高浓度无毒。能抑制多巴和酪氨酸酶起反应,是酪氨酸酶的竞争抑制剂。1.3 半胱脱氨酸衍生物:L-半胱氨酸可以提高褐素生成相对减少真黑色素生成。1.4 N-Z酰-4-S -半胱氨酚:它仅作用于具有色素合成活性功能的黑素细胞产生脱色作用,而对处于休止期无活性酪氨酸酶的黑素细胞不起作用,不致产生永久的色素脱失。1.5过氧化苯甲酞:外用可释放 出游离氧,使表皮黑色素被氧化而退色,类似过氧化氢的脱色机理。它还有角质剥脱作用,可使有色素的表皮加速剥脱,起到脱色作用。1.6其他具有抑制光氧化-人体内氯代谢过程中产生的氧负离子作用的化学药物。
总体来说对于化学药物治疗炎症后色素沉着的药效研究比较透彻,其中曲酸、壬二酸等药物已经在临床上用于PIH的治疗。但是在大量临床实验之后发现,其中大部分化学药物对PIH有一定的药效,但是长期的效果仍然达不到预期。并且由于对于黑色素的研究较少,国内外只有少量的临床实验报道,主要研究仍然集中于细胞实验以及动物实验。因此化学药物治疗PIH仍然以治标为主,难以彻底根除。
2.天然药物 1.1茶多酚:茶多酚是一种优良的天然抗氧化剂,能够竞争性的与不饱和脂肪酸争夺活性氧,还能与脂肪酸自由基结合,终止油脂制动氧化。另外对许多自由基生成相关的酶有抑制作用。1.2甘草提取物:其原理可能是黄酮类化合物分子可解离黑色素分子的吡喃环,并一直黑素颗粒的运转。其副作用小使用前景较为良好。1.3皮质类固醇:外用皮质类固醇可以导致皮肤色素减退,其机理尚不明确,可能是皮质类固醇能够抑制一些细胞因子和炎症介质。1.4维生素C衍生物:可以通过抑制黑色素合成的多个缓解减少黑色素的生成。1.5熊果苷:是氢醌的天然存在形式,有研究报道显示,熊果苷能够一直酪氨酸酶的活性,使得多巴合成受阻,从而影响黑色素的生成。1.6中药提取物联合壳聚糖:现代药理学研究表明,白茯苓、甘草、马齿苋抗炎、抗组胺以及抑制酪氨酸酶活性的作用,壳聚糖是优良的保湿剂,能够修复表皮,重建表皮屏障。
尽管现在已经发现多种天然成分对炎症后黑色素沉着有一定的药效,但其机制尚不明确,研究也不够透彻。药理作用也仅限实验室之中,难以用于临床。但是这些天然成分的副作用小,患者顺应性好,对于治疗PIH有较好的应用前景。
