真皮干细胞具有增殖和多向分化的潜能,角质形成细胞通过表达Wnt3a和E钙黏素来诱导真皮干细胞移行和分化为黑素细胞。目前对表皮及毛囊内黑素细胞的研究已较为深入,但对真皮内黑素细胞的研究较少。
一、人真皮干细胞(DSC)能分化为有功能黑素细胞
研究已发现,毛囊外毛根鞘隆突区存在黑素干细胞,小鼠和人毛囊外毛根鞘隆突区分离获得的干细胞,在一定条件下能向黑素细胞分化。掌跖等无毛皮肤一样富含黑素细胞,但没有毛囊,这一现象提示黑素细胞很可能也来源于真皮。
真皮干细胞分化为黑素细胞,DSC与神经嵴干细胞相似,表达干细胞标志神经生长因子受体75(NGFRp75),而且具有多向分化的潜能。有作者用3D皮肤重建结构进一步证明DSC能分化为表皮黑素细胞。
角质形成细胞可调控真皮干细胞移行并生成黑素细胞,角质形成细胞在DSC形成黑素细胞的过程中发挥重要作用,其通过表达Wnt3a和E钙黏素来诱导DSC移行和分化为成熟的表皮黑素细胞。研究表明,DSC是黑素细胞的储库之一,DSC在分化为表皮黑素细胞过程中,需要角质形成细胞参与才能形成成熟的黑素细胞。
二、真皮黑素细胞与表皮黑素细胞的信号通路区别
许多信号通路和细胞因子在黑素细胞形成过程中发挥重要作用,其中干细胞因子(SCF)及其配体(Kit)、内皮素(ET)3及ET受体B和肝细胞生长因子(HGF)及其配体(c-MET)的研究比较深入。这些细胞因子在参与调控表皮黑素细胞和真皮黑素细胞发挥生理功能过程中存在一定差异。
1.SCF-Kit:
在表皮黑素细胞,SCF通过与其配体Kit结合调节黑素细胞的存活、分化、移行和增生等。SCF基因Mgf或其配体基因kit突变可导致小鼠全身毛色减退、头部和腹部白斑。SCF-Kit具有维持表皮黑素细胞存活,促进表皮黑素细胞增殖和分化的功能。对于真皮黑素细胞,SCF-Kit不具有类似功能,真皮黑素细胞的生长过程中不需要SCF参与。
2.ET-3-ET受体B:
ET-3主要作用是促进神经嵴细胞增殖并向黑素细胞分化,ET-3-ET受体B在真皮黑素细胞形成过程中起重要作用,ET-3能够促进真皮黑素细胞生成,维持黑素细胞在真皮中的定位。
3.HGF-c-MET:
HGF能促进真皮黑素细胞分化和增殖,在体外,HGF-c-MET能够促进成黑素细胞增殖并向黑素细胞分化。在体内,HGF能促进表达其特异性受体c-MET的前体黑素细胞向真皮黑素细胞分化和增殖。通过研究表明,表皮黑素细胞高度依赖SCF-Kit信号通路,而真皮黑素细胞则高度依赖ET-3-Ednrb信号通路和HGF-c-MET信号通路。
三、真皮黑素细胞与痣的形成
目前色素痣的发病机制尚不清楚,关于痣细胞的来源也无定论。有人认为,痣细胞来源于表皮黑素细胞,也有人提出,色素痣黑素细胞是由能分化为黑素细胞的干细胞而来,包括毛囊干细胞和真皮干细胞。
也有学者认为,色素痣可能来源于毛囊干细胞,通过多项研究认为,真皮干细胞很可能是痣细胞的来源。