[科普中国]-黑色素细胞

黑色素细胞是一种皮肤里的特殊的细胞，它产生黑色素，传递给周围的角质形成细胞。黑色素停留在这些角质形成细胞的细胞核上起保护作用，防止染色体受到光线辐射受损。

但是研究表明不同种族的人的黑色素细胞个数并没有明显差异。人体的正常与健康的肤色是黑色素合成与代谢平衡的结果。

功能黑色素细胞产生的黑色素防止阳光对人体皮肤的辐射导致的细胞染色体受损。黑色素细胞能合成并分泌黑色素，因此是一种腺细胞。然而黑色素的生物合成非常复杂，是通过色体（未成熟的黑色素）内酪氨酸—酪氨酸酶反应形成的。

在正常人体表皮中，一个黑色素细胞大约可以顾及40个角质形成细胞，称为表皮的黑色素形成单位。皮肤的颜色来自于角质形成细胞内存储的黑色素。一般来讲，存储黑色素多的人肤色更深，也更受到保护，远离阳光辐射。

黑色素细胞的鉴定对体外培养的黑色素细胞(melanocyte,MC)的鉴定方法，大致有以下几种。

Masson-Fontana氨银法主要用于鉴定黑色素颗粒和嗜银颗粒。黑色素是一种非脂溶性、非血色素性的色素颗粒,呈黑褐色,存在于头发、皮肤、视网膜、虹膜及中枢神经系统的某些部分。嗜银颗粒分布在类癌组织。染色后嗜银颗粒和黑色素均呈黑色,细胞核呈粉红色,细胞浆呈淡红色。

Dopa染色法黑色素的合成是以酪氨酸为底物，在酪氨酸酶的作用下,经过羟化变成多巴，进而氧化成多巴醌,进一步变成黑色素。MC中存在特异性的酪氨酸酶,细胞培养时加入外源性左旋多巴，会在酪氨酸酶的作用下合成较多的色素颗粒使细胞在镜下呈现黑色。

电镜直接观察特征性细胞结构黑素小体电镜下观察MC内无张力细丝和桥粒，可见有特征性的黑素小体(melano-some)，为含酪氨酸酶的细胞器。在细胞核旁I、II期的黑素小体多见，在胞浆周边已成熟的III、IV期的黑素小体多见，在伸出的树突里可见成熟的IV期黑素小体排列在树突的两侧，输送至树突的顶端。除了黑素小体之外,MC胞浆内可见丰富的线粒体及丰富的内质网和核糖体等结构。

免疫组化法检测细胞内表达的各种蛋白目前,常用的几种标志物有:

①S100蛋白:S100蛋白是一组低分子量的钙结合蛋白，相对分子量为10x103~12x103，其氨基酸序列在脊椎动物中高度保守，与钙调蛋白具有高度同源性。目前，共发现有20种结构与功能相似、存在于不同部位，可以调节细胞内和细胞外Ca2+的S100蛋白，包括S100A1~S100A13,S100B,S100P,钙粒蛋白C,钙结合蛋白3等。其中,S100B主要分布于中枢神经系统和外周神经系统的神经胶质细胞和Schwann细胞以及某些神经元细胞、黑色素细胞、软骨细胞和脂肪细胞中,而S100A4主要分布于成纤维细胞,S100A7则主要分布于上皮细胞。

②神经节苷酯GD3:神经节苷脂(gangliosides,GLS)是一类含唾液酸的鞘糖脂,因其最早被发现于神经节细胞而得名。根据其所含的唾液酸残基数目的不同,可分成GM、GDGT和GQ等。每种神经节苷酯还可根据薄板层析迁移率Rf值的大小再分几个亚类，如GD1、GD2、GD3等。GM3被称为黑色素瘤的跨种抗原,但GD3较GM3更具特异性，两者在正常MC中的比值GM3:GD3为18:1,在黑色素瘤中GM3:GD3为1:15。

③黑素小体特异抗原-1和黑素小体特异抗原-5:研究表明，黑素小体特异抗原(humanmelanosomespecificantigens,HM-SA)-1和HMSA-5在黑色素瘤中染色阳性率分别为60%和69%。HMSA-1主要在无色素的肿瘤和唾液腺肿瘤.上皮中表达,它主要用于标记有恶变的MC,培养的正常皮肤MC染色阴性。HMSA-5识别的是一种69~73kDa的糖蛋白，出现在人类的一切形式的MC,可能会在以后的成熟过程中丢失。因此,一般用HMSA-5标记正常人MC,体外培养的MC染色阳性。DHMB45(抗Gp100):Gp100是一种100kDa的糖蛋白，NKI/beteb,HMB-45,HMB-50和ME20均识别这种抗原。其中，HMB-45单抗鉴别不成熟黑素小体，表达于MC肿瘤和神经嵴肿瘤，正常乳腺上皮和一些乳腺癌、汗腺和-一些汗腺肿瘤等也有表达,在诊断恶性黑色素肿瘤方面比S100或NKI/C3更具特异性。因此,HMB-45标记有恶变的MC,培养的正常MC染色呈阴性。

⑤酪氨酸酶(TYR)及酪氨酸酶相关蛋白1,2(TRP1和TRP2):这些均是MC内黑色素生成的相关酶，也被用来鉴别MC。

⑥Melan-A(-种MC分化标志物):属于Melan-A基因的表达产物,称为MART-1(T细胞识别的黑色素瘤抗原),是从黑色素瘤细胞系中克隆而来。它的亚细胞位点还不确定,但被认为是和黑色素小体及内质网相联系，这种基因常在皮肤、视网膜和恶性黑色素瘤的MC中表达,除MC外，能表达该基因的细胞有血管肌肉脂肪瘤。培育出的两种单抗是A103和M2-7C10。两种抗体都适合在石蜡包埋甲醛周定的组织中应用,A103在组织材料巾的应用研究最为广泛,M2-7C10主要用于细胞学标本的研究。

⑦CK16:有学者研究了细胞角蛋白在MC.上的表达情况，发现所有的MC均表达CK16,而不表达CK1、CK5、CK8、CK10、CK14,甚至经常与CK16起在角朊细胞上共表达的CK6也未见表达。

⑧其他:很多MC特异性抗原或者表面受体在被不断的研究发现，如Sox10。Sox10是一种神经管(嵴)转录因子,在Schwann细胞和MC的分化、成熟和功能维持方面，发挥着重要作用。Sox10抗体可以应用于许多种神经嵴衍生的肿瘤、间叶和上皮性肿瘤以及正常组织。97%黑色素瘤和49%恶性外周神经鞘膜瘤表达Sox10,并定位于细胞核,因此，被认为是一种雪旺细胞和MC的广谱标记物。另外，还有Toll样受体2、4、7、9和CD40等。1

科学研究应用黑色素细胞的研究有利于理解和掌握产生黑色素机制和它的调节，在美容和化妆品领域可以制造新的美白产品，在医学领域可以治疗白化病，白癜风，黑毒肿等等疾病等等。

相关疾病医学研究发现,黑色素细胞损伤,会导致黑色素生成不足,从而引发白癜风.主要原理是：黑色素细胞损伤、脱失后，被损伤的黑色素细胞可再释放抗原，刺激机体产生更多的抗黑色素细胞抗体，使更多的黑色素细胞被破坏，因而形成恶性循环，导致大量的黑色素细胞失活，从而在皮肤表面形成形态各异，大小不一的斑点，也就是白癜风。

含量多食物黑色素的形成是酪氨酸在酪氨酸酶的作用下形成多巴，进而氧化成黑色素。而络氨酸酶存在于我们平时的食物中，通过与铜、锌、铁等微量元素的结合来增强其活性。铜、锌、铁含量丰富的食物：如动物内脏、瘦肉、蛋类、黑色食品(黑米、黑豆、黑木耳、黑芝麻等)、海带和香菇……

本词条内容贡献者为:

张磊 - 副教授 - 重庆师范大学