开题报告内容
研究背景:白癜风(vitiligo)是常见的色素脱失性皮肤病,通常认为自身免疫损伤是其最重要的发病机制,最新的研究观察到T细胞亚群有增殖分化异常及平衡失调,尤其是具有免疫抑制功能的T细胞亚群——T调节细胞(Treg)水平降低与白癜风的发病密切相关。因此糖皮质激素、他克莫司等免疫抑制剂和调节剂就成为目HU临床治疗白瘦风的主要药物。精神神经损伤也是白癜风的致病因素,但该领域的研究始终是个薄弱环节,针对降低精神神经损伤而进行的药物研发也处于空白状态[1]。由于本病直接影响患者外观容貌,故而对患者的生活、学习、工作、交际以及患者的生活质量带来负面影响。本课题意在探索天然化合物X对黑素细胞黑色生成的影响,从而为白癜风药物的研发,临床的研究及治疗提供可行性的方案。
选题的目的及意义: 本课题旨在选用天然化合物X,研究其对黑素瘤细胞黑色生成的影响,揭示其对黑素瘤细胞的药理作用。通过实验,初步探索天然化合物X发挥药效作用的可能靶点,阐明其作用机制及作用通路,为化合物X药理作用提出科学的解释并未白癜风药物的研发及治疗提供科学性指导。
文献综述:人类皮肤的颜色主要与表皮中黑素细胞(Melanocytes,MC)合成黑素以及黑素传递至周围角质形成细胞(Keratino-cytes,KC)有关。MC来源于神经嵴,是皮肤、毛发以及眼睛颜色的基础,能有效清除自由基,滤过紫外线[2]。MC损伤在白癜风发病机制中扮演重要角色,一般认为白癜风是具有遗传特质的个体在多种内外因素刺激下,出现免疫、神经、精神、内分泌以及代谢等多方面功能紊乱,导致体内色素相关酶系统抑制,使黑素生成障碍或直接破坏MC,最终导致的获得性色素脱失性疾病。因此研究黑素代谢相关因素对于治疗此类疾病具有重要的临床指导意义[3]。
黑素细胞中黑素的合成、转运及分泌是一个复杂精确的调控过程,主要包括:黑素小体的发育及黑素合成、 黑素小体从黑素细胞核周向树突远端转运并被马达蛋白捕捉、黑素从黑素细胞远端至邻近KC、黑素在KC中再分布与降解[4]。酪氨酸、酪氨酸酶、O2是黑素合成的基本物质。酪氨酸为生成黑素的主要原料;酪氨酸酶为铜及蛋白质的复合物,是黑素合成的限速酶,其活性决定黑素合成的数量[5]。
黑素在黑素细胞的黑素小体中合成,由酪氨酸酶等催化酪氨酸生成多巴和多巴醌,再经过一系列反应而合成。黑素小体是合成和贮存黑色素的场所。黑素小体的发生、转运及黑色素的合成是一个复杂而精密的过程[6]。目前认为,黑素小体是一种溶酶体相关细胞
器,由细胞分泌和内体途径的分子监控机制来调控。黑素小体前体可能来自于分泌或内体途径[7]。Berson等[8]发现,人的前黑素细胞中易观察到经高尔基体处理过的前黑素小体蛋白17(pre-melanosomal protein 17,Pmel17)。
众多因素影响黑素的合成,主要包括①细胞信号通路途径,②细胞外因素,③环境因素。其中细胞信号通路主要有丝裂原激活的蛋白激酶(MAPK)通路、二酯甘油/蛋白激酶C(DAG/PKC)通路、一氧化氮/环磷酸鸟苷/蛋白激酶G(NO/cGMP/PKG)通路、腺苷酸环化酶/环磷酸腺苷依赖蛋白激酶(cAMP)通路。如卜今等通过探讨MAPK家族成员应激活化蛋白激酶(JNL/SAPK)在丹皮酚抑制黑素合成中的作用,发现丹皮酚激活了JNL/SAPK信号转导途径,使酪氨酸酶基因和蛋白表达水平下降,减少黑素的合成。
天然化合物X是于中药材中提取的活性成分,其为一种常见的黄酮类化合物,具有多种生物学作用,其强大的抗氧化作用已引起广泛关注[10-11]。体外实验证明H2O2可明显诱导黑素细胞凋亡,激活应激相关的凋亡信号通路[12]。黄海艳[13]等研究人员发现,H2O2可降低黑素细胞活力,改变黑素细胞形态和微观结构,使黑素细胞凋亡增多,细胞内ROS水平升高。而天然化合物X可以提高细胞活力,降低细胞凋亡率,减少H2O2对细胞微观结构的损伤特别是线粒体的损伤并维持细胞接近正常形态。同时试验中可检测到细胞内的ROS水平的降低。朱宇等[14]应用槲皮素乙醇提取液外涂豚鼠背部皮肤发现槲皮素对棕黄色豚鼠背部皮肤有增色作用,提示槲皮素对黑素合成有一定作用。黄酮类化合物主要作用于黑素瘤细胞的酪氨酸酶,从而发挥其抗氧化的药理作用。黄酮类化合物大部分是竞争型抑制剂,一般在结构上与被抑制酶的底物结构完全或部分相似[15],能与底物竞争酶活性部位。因此,不同黄酮类化合物对酪氨酸酶的作用也不同,可能是由于酶活性所催化底物分子结构的差异[16]。
但是目前白癜风动物模型尚不令人满意,现行的动物实验造模方式主要是5%过氧化氢脱色法,并不完全符合白癜风的病理变化,因此关于药物治疗白癜风作用机制的研究主要集中在体外试验,观察对黑素细胞增殖、酪氨酸酶活性及黑素合成的影响。
