光调作用诱导的自噬在调控黑素细胞功能及黄褐斑治疗中的机制研究

Melasma is one of the common acquired hyperpigmentation disorders, which pathogenesis is closely related to the melanocyte disfunction. Because of the unsatisfactory outcomes from Melasma treatment, research on biology melanocytes is really important, which can help discovering new and complementary therapies on hyperpigmentation disorders. Recently increasing attentions were paid on LED photomodulation as a new non-ablative therapy. Our group found that LED yellow light irradiation seems to be an efficacious treatment for melasma. Our study in vivo revealed that LED yellow light 585nm photomodulation decreased the melanin of melanocyte. In the mean time, we found the inhibitory effect of melanosome maturation and melanogenesis and the activation of autophagy in melanocyte. To explore the mechanism of LED photomodulation on treating melasma, this study will evaluate the effect of LED photomodulation on biological functions of melanocyte in vivo and in vitro, using establish zebra fish hyperpigmentation models. Thus, we hope we could found a new efficacious treatment for hyperpigmentation.

黄褐斑是常见的色素障碍性疾病，其发病机制与黑素细胞异常密切相关，目前该疾病的治疗效果不尽人意，因此进一步探索黑素细胞生物学特性的影响因素及其相关机制，对于寻找黄褐斑等色素沉着性疾病新的治疗与辅助治疗方法有着至关重要的意义。LED光调作用作为一种新型的非剥脱的治疗方法，近年来越来越受到人们的关注。本课题组前期临床实验发现LED黄光光疗对于黄褐斑患者治疗有效，进一步细胞实验发现LED黄光通过光调作用可以使黑素细胞黑素含量下降，抑制黑素小体成熟，抑制黑素合成相关基因及蛋白的表达，诱导黑素细胞产生自噬。本课题将通过细胞模型和斑马鱼模型，从体内、体外实验共同阐释LED黄光对黑素合成及降解的影响，通过沉默及过表达自噬相关基因，进一步探索LED黄光是否通过诱导黑素细胞自噬来调节黑素含量，从而进一步阐明LED光调作用在黄褐斑治疗中的相关机制，为黄褐斑等色素障碍性疾病寻找一种更安全有效的治疗方法。

黄褐斑、黑变病是常见的色素障碍性疾病，其发病机制与黑素细胞异常密切相关，目前该疾病的治疗效果不尽人意，因此进一步探索黑素细胞生物学特性的影响因素及其相关机制，对于寻找黄褐斑等色素沉着性疾病新的治疗与辅助治疗方法有着至关重要的意义。LED光调作用作为一种新型的非剥脱的治疗方法,近年来越来越受到人们的关注。目前通过构建黑素细胞模型，进一步细胞实验发现LED黄光通过光调作用可以使黑素细胞黑素含量下降，抑制黑素小体成熟，抑制黑素合成相关基因及蛋白的表达，诱导黑素细胞产生自噬。进一步验证了LED诱导自噬与降低黑素合成的关系。通过加入3MA自噬抑制剂，比较LED黄光585nm照射正常黑素细胞和自噬抑制状态的黑素细胞，发现LED光照后，黑素细胞黑素含量下降，而自噬抑制状态的黑素细胞黑素含量及黑素合成相关蛋白和mRNA水平下降不明显，从而说明LED通过诱导黑素细胞自噬来降低黑素合成，最终降低黑素含量。另外，我们发现黑变病患者的皮损处及循环血中的 CCN1 表达水平均升高。CCN1对人表皮黑素细胞的黑素小体成熟度、黑素含量和酪氨酸酶活性有促进作用。CCN1 在基因转录水平及蛋白表达水平促进黑素合成相关因子 MITF、TRP-1 及 TYR 的表达。以上实验结果提示，CCN1 对黑素细胞的黑素合成能力具有促进作用，是一种 新型的促黑素合成因子。CCN1 对黑素细胞的促黑素合成作用可能通过 integrin α6β1、p38 MAPK 及 ERK1/2 信号通路。UVB照射能刺激人成纤维细胞CCN1的表达和分泌，UVB诱导人成纤维细胞分泌的CCN1能促进人表皮黑素细胞黑素合成能力的增加，阻断人成纤维细胞分泌CCN1 可抑制 UVB 诱导的成纤维细胞对黑素细胞的促黑素合成作用。由此我们进一步阐明了黄褐斑发病与治疗的相关机制，为黄褐斑、黑变病等色素障碍性疾病寻找一种更安全有效的治疗方法。