黑素细胞及相关细胞群参与白癜风发病的研究进展

许爱娥 周妙妮 林福全

杭州市第三人民医院皮肤科310009

白癜风是一种自身免疫性疾病，其发病在自身遗传背景基础上受心理、环境等多种因素影响，且发病机制复杂。黑素细胞缺失是白癜风发病的关键，故早期研究均以黑素细胞为核心。随着研究的不断深入，目前认为除黑素细胞自身缺陷外，局部黑素细胞的缺失还与其他表皮和真皮细胞群的交互作用有关，如角质形成细胞、成纤维细胞、免疫细胞。白癜风发病是皮肤全层细胞群共同作用的结果，而其复发与记忆T细胞的作用密不可分。因此，充分、准确地了解白癜风皮损全层细胞、组织的病理生理状态，对认识和治疗白癜风有重要作用。本文旨在综述黑素细胞及相关细胞群在白癜风发病中作用的研究进展。

一、黑素细胞自身缺陷

1.黑素细胞抗氧化异常：白癜风患者黑素细胞存在抗氧化应激系统的异常，易受活性氧（ROS）的损伤［1］。抗氧化能力下降导致白癜风患者黑素细胞中ROS 过度积累，进而引起黑素细胞DNA损伤［2］，扰乱黑素合成［3］，影响钙网蛋白表达［4］和线粒体功能［5］，这是白癜风发病的重要启动因素［1］。研究［6⁃7］显示，白癜风患者黑素细胞内质网功能异常，错误折叠多肽过度积累，引起未折叠蛋白质反应，并刺激炎症因子白细胞介素（IL）⁃6、IL⁃8的分泌，提示氧化应激与免疫反应之间存在相互作用。

诱导型热休克蛋白HSP70i 是氧化应激与免疫反应之间的重要桥梁。氧化应激状态下黑素细胞可产生损伤相关分子，包括线粒体DNA、高迁移率族蛋白B1和钙网蛋白等，这些损伤相关分子通过诱导型热休克蛋白HSP70i 启动固有免疫反应［8］。动物模型研究［9］显示，HSP70i过度表达可引起小鼠模型皮肤进行性脱色，而HSP70i 突变蛋白HSP70iQ435A 可诱导辛克莱猪模型白斑复色［10⁃11］。HSP70i还可诱导肿瘤坏死因子（TNF）⁃α、IL⁃1β、IL⁃6 和IL⁃12 等细胞因子分泌，降低白癜风黑素细胞的免疫耐受性［12］。HSP70i 可通过刺激干扰素（IFN）α 表达诱导角质形成细胞表达趋化因子配体（CXCL）9和CXCL10［13］，还可影响巨噬细胞以及调节性T细胞（Treg）的功能［14］。

2.黑素细胞自噬异常：自噬是黑素细胞的自我防御机制，其缺陷会破坏黑素细胞的抗氧化防御系统，导致氧化损伤［15］。研究［16］显示，白癜风黑素细胞系PIG3V 的自噬系统存在异常，且对H2O2诱导的氧化应激的敏感性增加。自噬作为一种重要的调节机制，可限制紫外线和脂质氧化引起的损伤，维持黑素细胞的正常增殖和衰老，而自噬缺陷时，黑素细胞中ROS形成和脂质氧化增加。白癜风患者的黑素细胞中可观察到线粒体膜脂质过氧化增加，导致黑素细胞呈现衰老表型，提示白癜风黑素细胞自噬缺陷［17］。

3.黑素细胞的衰老：白癜风患者非皮损部位的黑素细胞也存在明显的异常信号转导，包括丝裂原活化导致的蛋白激酶（MAPK）过度活化、cAMP 响应元件结合蛋白和修饰他们的膜脂质［18⁃19］。而且，白癜风患者皮损中过度表达p53和一些目标基因，诱导衰老相关的分泌表型，其特征为通过IL⁃6和基质金属蛋白酶诱导环氧合酶2及胰岛素样生长因子结合蛋白3、7的产生［19］。这种衰老前的特征可能是黑素细胞特异性的，也可能是整个皮肤层老化与衰退的标志。

二、其他表皮细胞

白癜风患者存在黑素细胞缺陷的同时，也存在其他皮肤细胞的异常，如角质形成细胞和成纤维细胞也表现出氧化应激损伤、p38磷酸化、p53过表达和衰老表型，提示白癜风患者整个表皮单位的异常［20⁃21］。

1.角质形成细胞：角质形成细胞是一些维持黑素细胞生长和功能的细胞因子的主要分泌源，包括碱性成纤维细胞生长因子和干细胞生长因子等。研究［22］显示，白癜风患者来源的角质形成细胞有凋亡倾向，细胞因子分泌异常可能与局部黑素细胞缺失有关。此外，研究［23］显示，白癜风患者角质形成细胞钙摄取能力下降，细胞生存时间缩短，衰老标志分子高表达，不能通过共培养维持黑素细胞生长。

角质形成细胞分泌的趋化因子也在白癜风的发病中起重要作用，如IFN⁃γ介导CXCL9/10⁃CXC亚族趋化因子受体3（CXCR3）轴异常激活后，CXCL9/10 可大量募集CD8+T 细胞特异性杀伤黑素细胞，导致白癜风的发生［24］。针对IFN⁃γ⁃CXCL9/10⁃CXCR3 途径的靶向药物，如JAK 抑制剂托法替尼和鲁索替尼，已初步证实对白癜风有一定疗效［25⁃26］。此外，进展期白癜风患者中发现的高表达指标性分子，如IFN⁃γ、TNF⁃α、转化生长因子β、巨噬细胞抑制因子、CXCL9、CXCL10、CXCL12、CCL5，均可在角质形成细胞中分泌表达［27］。进展期白癜风患者角质形成细胞膜上E钙黏蛋白表达显著增强，提示进展期白癜风患者中细胞间黏附处于不稳定状态［28］，黑素细胞易于脱落，引起白癜风的发生。

2.成纤维细胞：真皮成纤维细胞是否参与白癜风发病，目前尚无明确结论。有研究者［29］观察白癜风患者非皮损部位的成纤维细胞特征，发现其可分化为肌成纤维细胞，高表达α 平滑肌肌动蛋白，胞内ROS 过度积累，且细胞体积增大，黏附蛋白（如胶原蛋白Ⅳ、纤连蛋白和波形蛋白）产生增加，与黑素细胞和角质形成细胞一样呈现衰老表型；衰老的真皮成纤维细胞可通过释放细胞因子和下调黑素细胞上E钙黏蛋白表达影响白癜风的发生和发展。成纤维细胞衍生因子Dickkopf1可抑制Wnt信号传导，影响细胞外基质和基底膜蛋白（胶原蛋白Ⅰ、Ⅳ和纤连蛋白、原纤蛋白、弹性蛋白和肌腱蛋白）的合成和沉积，从而改变皮肤厚度和硬度，调节免疫应答，且增加真皮中Dickkopf1的表达水平与黑素细胞的衰老表型相关［30］。此外，白癜风患者非皮损区成纤维细胞的培养上清液会降低黑素细胞E 钙黏蛋白的表达［30］，使黑素细胞易于脱落，引发白癜风。

三、免疫相关细胞

1. CD4+/CD8+T 淋巴细胞：白癜风主要是Th1 型反应，Th1/Th2 失衡与白癜风发病有关［31］。白癜风皮损内分泌IL⁃17 的Th17 细胞增多，疾病进展期时IL⁃17 mRNA 表达增多［32］。IL⁃17可通过促进趋化因子CCL20分泌，诱导CD8+T细胞向组织归巢，也可促进中性粒细胞游走，刺激角质形成细胞释放趋化因子参与白癜风发生［32］。此外，白癜风皮损中Treg 细胞数量低于健康皮肤，其功能也显著减弱，补充Treg细胞可抑制白斑脱色［33］。

黑素细胞特异性CD8+T细胞是破坏黑素细胞的主要效应细胞。与健康对照相比，白癜风患者外周血中细胞毒性CD8+T 细胞数量增加，进展期白癜风患者皮损周围CD8+T细胞数量显著增加，CD8+T 细胞在体外可识别并杀死黑素细胞［34］。白癜风皮损处分离的CD8+T细胞能特异性识别黑素细胞抗原，与自体黑素细胞共培养可诱导黑素细胞凋亡［35］。

2.组织常驻记忆T细胞：白癜风皮损复色后，常在同一部位或类似的解剖学位置复发，目前针对白癜风复发机制的研究尚少。组织常驻记忆T细胞（TRM）是一群新的免疫记忆细胞，在慢性炎症性疾病（如银屑病、类风湿关节炎）的发生、发展和维持中起重要作用［36］。TRM具有特征性细胞表面标志物，如CD69、CD103、CD49a和CD44［37］。机体受到抗原攻击时，TRM从缺乏效应细胞标记物杀伤细胞凝集素样受体G1（KLRG1）的T 细胞前体分化而来，累积并长期驻留在皮肤中随时提供保护，可释放炎症细胞因子促进对复发性感染的免疫防御［38］。

最新研究［39］显示，稳定期和进展期白癜风患者皮损及周边的表皮和真皮中CD69+CD103+和CD69+CD103-TRM细胞数显著高于正常对照皮肤，提示白癜风的复发与TRM相关。黑素细胞特异性TRM在TNF⁃α 和IFN⁃γ 的作用下可高表达CXCR3，受局部趋化因子的影响定植于白癜风皮损部位［39］。此外，Malik等［40］在白癜风皮损部位的真皮和表皮中也观察到CD49a+TRM，此类TRM受到IL⁃15刺激时可产生IFN⁃γ、穿孔素和颗粒酶B，直接参与杀伤黑素细胞。

白癜风患者中，TRM可在局部皮损中逐步积累；疾病新发和进展期间，TRM积聚到皮肤中大量增殖，并参与黑素细胞杀伤；疾病稳定或复色后，少量黑素细胞特异性TRM仍存在于发病部位，疾病复发时TRM细胞再次大量增殖，参与疾病复发；随着疾病的反复发作，TRM在皮肤中逐渐增多［41］。因此，临床上白癜风呈进展-稳定-进展的特征，为防止TRM在局部大量积累，增加复发风险，白癜风治疗需遵循尽早治疗和维持治疗的原则。此外，针对TRM的治疗可能是白癜风治疗的新方向，如在动物模型中，CD122 抗体可消除局部TRM并促进白斑复色，停药后可达到稳定的长期疗效［42］。

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