皮膚創(chuàng)傷修復過程中表皮生長因子與黑素細胞及黑素生成關系的研究進展

彭霖 林彤

皮膚創(chuàng)傷修復過程中表皮生長因子與黑素細胞及黑素生成關系的研究進展

彭霖 林彤

創(chuàng)傷修復是一個復雜的過程，包括炎癥反應、細胞增殖、基質沉積以及組織重塑過程。多種細胞及細胞因子共同參與促進創(chuàng)傷愈合。表皮生長因子被認為是其中的關鍵因素。表皮生長因子在創(chuàng)傷愈合中的積極作用已在動物實驗及臨床應用上得以證實，而在創(chuàng)傷修復過程中，表皮生長因子與黑素細胞及黑素生成的關系并不明確。近年來，研究發(fā)現(xiàn)，表皮生長因子可以抑制激光術后黑素細胞表達黑素，從而改善炎癥后色素沉著。

創(chuàng)傷和損傷；表皮生長因子；黑素細胞；色素沉著；黑素生成

皮膚創(chuàng)傷修復是皮膚組織出現(xiàn)離斷或缺損后的愈復過程，包括各種組織的再生和肉芽組織增生、瘢痕組織形成的復雜組合，表現(xiàn)出各種過程的協(xié)同作用，包括炎癥反應、細胞增殖、基質沉積以及組織重塑過程［1］。多種細胞成分、炎癥因子、細胞因子、生長因子等共同參與促進創(chuàng)傷愈合。其中表皮生長因子（EGF）是創(chuàng)傷愈合過程中最重要的因素［2］。

1 EGF與EGF受體

EGF是一個含有53個氨基酸的多肽分子，自1987年起，EGF被廣泛用于各種創(chuàng)傷愈合的治療，包括皮膚、角膜、胃黏膜等［3］。其在創(chuàng)傷愈合中的積極作用已在動物實驗及臨床應用上得以證實［4?7］。

EGF受體是跨膜糖蛋白，具有配體誘導的酪氨酸激酶活性，EGF與其結合可發(fā)揮生物學效應，啟動細胞核內的相關基因，促進細胞分裂增殖，加快創(chuàng)面愈合［8?9］。EGF受體在表皮基底細胞上高度集中，隨著細胞向角質層分化而減少，但正常成人黑素細胞是否表達EGF受體目前仍存爭議。既往有研究顯示，正常成人黑素細胞不表達EGF受體，并進一步研究認為，EGF受體存在于體外培養(yǎng)的新生黑素細胞，更強調EGF受體只存在于生長活躍而非已經分化的黑素細胞［10?12］。但也有其他研究認為正常成人黑素細胞表達EGF受體。Szabad等［13］研究認為，成人表皮黑素細胞表達EGF受體并能與EGF結合發(fā)揮生物學效應，他們利用不含促有絲分裂因子的培養(yǎng)基，研究黑素細胞的分化及黑素生成，證實正常成人黑素細胞表達EGF受體mRNA及蛋白，EGF呈現(xiàn)出劑量相關的促黑素細胞有絲分裂效應，而EGF本身對EGF受體mRNA表達無明顯影響。近來也有相關報道，認為正常成人黑素細胞上有EGF受體［14］。

2 EGF對皮膚色素沉著的影響

隨著激光成為許多皮膚疾病的新型治療手段，激光術后色素沉著反應的高發(fā)也日益受到重視，這種情況在深色皮膚人種中（FitzpathickⅣ、Ⅴ、Ⅵ型皮膚）通常會更顯著，亞洲人也屬于這一群體［15］。目前主要的治療方法包括外用維A酸、氫醌、壬二酸、曲酸和化學剝脫術等，可一定程度地改善色素沉著，但臨床上被廣泛接受的有效手段尚不多。激光術后色素沉著是由于表皮損傷引起的，通過促進皮膚創(chuàng)傷愈合可能有助于減少該風險［16］。ERF在創(chuàng)傷修復中促進創(chuàng)面愈合的積極作用已被廣泛認可并已應用于臨床多年，但目前尚沒有確切的臨床研究能夠證實外用EGF可以降低炎癥性色素沉著的發(fā)生率。

Yun等［14］研究了EGF在炎癥性色素沉著體外模型中的效應，即EGF對暴露或非暴露于CO2激光的角質形成細胞培養(yǎng)基中黑素細胞黑素生成的影響。結果表明，暴露組前列腺素E2的表達是非暴露組的1.7倍，酪氨酸酶活性也較非暴露組升高。而前列腺素E2是由受損的角質形成細胞釋放的炎癥因子，能激活酪氨酸酶的活性，繼而生成黑素。EGF?暴露組可以降低黑素細胞生成黑素及酪氨酸酶活性。其結果支持EGF作為一種褪色素藥物用來預防炎癥性色素沉著的發(fā)生。

Park等［16］觀察了25例使用波長532 nm的Q開關Nd：YAG激光治療老年性黑子的亞裔患者，將其分成兩組，試驗組使用含有EGF的乳膏涂抹激光治療區(qū)域，對照組使用普通不含EGF的乳膏，兩組均每天涂抹2次，使用皮膚色素儀和皮膚水分流失測試儀，分別檢測第0、3、7、35天兩組的皮膚顏色和經皮失水量（TEWL）。結果顯示，試驗組雖然無明顯緩解激光術后的TEWL，但第35天時黑素指數(shù)和炎癥性色素沉著的發(fā)生明顯減少，且差異有統(tǒng)計學意義。因此作者認為，含有EGF的乳膏可以作為亞洲人群預防激光治療后炎癥后色素沉著的一種有效方法。

一項在亞洲人群中進行的隨機對照試驗，用含有EGF的乳膏，治療波長532 nm Q開關Nd：YAG術后的患者，用皮膚色素儀檢測1個月后黑素指數(shù)，結果顯示，EGF治療組比安慰劑組黑素指數(shù)下降更多，分別為0.47和0.03（P＜0.05），兩者有統(tǒng)計學意義。因此認為，EGF可以作為一種美白成分緩解激光術后或紫外線產生的色素沉著［14］。

3 EGF與黑素細胞及黑素生成的關系

黑素細胞位于表皮基底層，其樹突可伸入生發(fā)層而將黑素小體轉運至角質形成細胞，黑素細胞具有合成酪氨酸酶的活性，后者進入黑素小體后可啟動黑素的合成和貯存，是黑素合成的關鍵酶，黑素沉著受多種因素的調節(jié)，包括遺傳、紫外線、性激素、炎癥等［17］。

在美容和護膚品行業(yè)，EGF作為保濕劑或美白劑廣泛應用［18?19］，或是作為促進創(chuàng)傷愈合的外用制劑［20］。但EGF作為美白劑的效應機制尚不明，認為EGF改善皮膚色素沉著的可能機制是間接作用，EGF能直接加快有絲分裂，但黑素細胞分化活躍會妨礙色素減退［14］。

3.1 炎癥：EGF減少黑素形成的作用可能與其在創(chuàng)傷修復中的積極作用相關，有報道證實，EGF用于接受CO2激光的豚鼠后，能加快皮膚創(chuàng)面愈合，而且皮膚黑素含量也隨之降低，其機制可能為創(chuàng)傷愈合時間縮短，減少了炎癥的刺激時間，從而減少黑素生成［12］。

3.2 小眼畸形相關轉錄因子：對黑素生成具有重要意義，發(fā)揮核心作用的酪氨酸酶、酪氨酸酶相關蛋白1和酪氨酸酶相關蛋白2構成的酪氨酸酶相關蛋白均受小眼畸形相關轉錄因子的轉錄調控［20］。人黑素細胞與EGF結合后通過ERK信號通路調控黑素細胞，ERK是EGF受體的下游蛋白，激活后通過下調小眼畸形相關轉錄因子而減少黑素生成［14］。

3.3 酪氨酸酶：是黑素合成的關鍵酶，能夠激活酪氨酸羥化產生3，4左旋多巴并氧化多巴產生多巴醌，多巴在酪氨酸酶相關蛋白2的作用下可以羥化為5，6二羥基吲哚羧酸，也可以脫羧為5，6二羥基吲哚。5，6二羥基吲哚經由酪氨酸酶催化氧化為5，6吲哚醌，為真黑素形成的前體［21］。有研究發(fā)現(xiàn)，經過EGF治療后酪氨酸酶活性下降，因此EGF可通過降低酪氨酸酶的活性減少黑素生成［14］。

3.4 氧化自由基：Kalay和Cevher［22］發(fā)現(xiàn)，EGF在小鼠皮膚創(chuàng)傷愈合過程中，發(fā)揮抗氧化作用，清除創(chuàng)傷組織中的氧化產物，促進創(chuàng)傷愈合。雖然作者未能討論EGF與創(chuàng)傷愈合過程中黑素生成的關系，但黑素細胞對外源性H2O2以及內源性的氧自由基損傷非常敏感，可能機制與缺乏過氧化物酶、過氧化氫酶及超氧化物歧化酶有關，在他們的研究中，EGF可以增加創(chuàng)傷愈合過程中超氧化物歧化酶、谷胱甘肽、硫代巴比妥酸反應物等抗氧化劑的含量，因此推測，EGF可能通過抗氧化機制減少黑素細胞生成黑素。

4 結語

皮膚創(chuàng)傷修復過程中，EGF與黑素細胞及黑素生成的具體關系尚不明確，對于黑素細胞是否表達EGFR也存在爭議，這些問題尚待進一步探討。雖然有臨床研究認為，EGF可以減少激光術后的炎癥后色素沉著，但大都局限于小樣本、短期的研究，需要大樣本、長期的臨床觀察進一步明確。

［1］Rosique RG,Rosique MJ,Farina Junior JA.Curbing inflammation in skin wound healing:a review［J］.Int J Inflam,2015,2015:316235.DOI:10.1155/2015/316235.

［2］Barrientos S,Stojadinovic O,Golinko MS,et al.Growth factors and cytokines in wound healing［J］.Wound Repair Regen,2008,16（5）:585?601.DOI:10.1111/j.1524?475X.2008.00410.x.

［3］Berlanga?Acosta J,Gavilondo?Cowley J,López?Saura P,et al.Epidermal growth factor in clinical practice?a review of its biological actions,clinical indications and safety implications［J］.Int Wound J,2009,6（5）:331?346.DOI:10.1111/j.1742?481X.2009.00622.x.

［4］Kim YS,Lew DH,Tark KC,et al.Effect of recombinant human epidermal growth factor against cutaneous scar formation in murine full?thickness wound healing［J］.J Korean Med Sci,2010,25（4）:589?596.DOI:10.3346/jkms.2010.25.4.589.

［5］Suh DW,Lew BL,Sim WY.Using recombinant human epidermal growth factor for the successful treatment of an excisional wound without a primary closure［J］.Dermatol Surg,2014,40（6）:706?708.DOI:10.1097/01.DSS.0000450924.44391.d2.

［6］Kim HK,Yeo IK,Li K,et al.Topical epidermal growth factor for the improvement of acne lesions:a randomized,double?blinded,placebo?controlled,split?face trial［J］.Int J Dermatol,2014,53（8）:1031?1036.DOI:10.1111/ijd.12488.

［7］Dumantepe M,Fazliogullari O,Seren M,et al.Efficacy of intralesional recombinant human epidermal growth factor in chronic diabetic foot ulcers［J］.Growth Factors,2015,33（2）:128?132.DOI:10.3109/08977194.2015.1031898.

［8］Jones S,Rappoport JZ.Interdependent epidermal growth factor receptor signalling and trafficking［J］.Int J Biochem Cell Biol,2014,51（1）:23?28.DOI:10.1016/j.biocel.2014.03.014.

［9］Zheng K,Kitazato K,Wang Y.Viruses exploit the function of epidermal growth factor receptor［J］.Rev Med Virol,2014,24（4）:274?286.DOI:10.1002/rmv.1796.

［10］Grahn JC,Isseroff RR.Human melanocytes do not express EGF receptors［J］.J Invest Dermatol,2004,123（1）:244?246.DOI:10.1111/j.0022?202X.2004.22732.x.

［11］Imokawa G.Autocrine and paracrine regulation of melanocytes in human skin and in pigmentary disorders［J］.Pigment Cell Res,2004,17（2）:96?110.DOI:10.1111/j.1600?0749.2003.00126.x.

［12］Gordon?Thomson C,Mason RS,Moore GP.Regulation of epidermal growth factor receptor expression in human melanocytes［J］.Exp Dermatol,2001,10（5）:321?328.

［13］Szabad G,Kormos B,Pivarcsi A,et al.Human adult epidermal melanocytes cultured without chemical mitogens express the EGF receptor and respond to EGF［J］.Arch Dermatol Res,2007,299（4）:191?200.DOI:10.1007/s00403?007?0742?0.

［14］Yun WJ,Bang SH,Min KH,et al.Epidermal growth factor and epidermal growth factor signaling attenuate laser?induced melanogenesis［J］.Dermatol Surg,2013,39（12）:1903?1911.DOI:10.1111/dsu.12348.

［15］胡玲玲,宋為民.皮膚炎癥后色素沉著的研究進展［J］.國際皮膚性病學雜志,2010,36（2）:98?100.DOI:10.3760/cma.j.issn.1673?4173.2010.02.014.

［16］Park GH,Rhee do Y,Moon HR,et al.Effect of an epidermal growth factor?containing cream on postinflammatory hyperpigmentation after Q?switched 532?nm neodymium?doped yttrium aluminum garnet laser treatment［J］.Dermatol Surg,2015,41（1）:131?135.DOI:10.1097/DSS.0000000000000197.

［17］Lee AY.Recent progress in melasma pathogenesis［J］.Pigment Cell Melanoma Res,2015,28（6）:648 ?660.DOI:10.1111/pcmr.12404.

［18］Lee DH,Oh IY,Koo KT,et al.Improvement in skin wrinkles using a preparation containing human growth factors and hyaluronic acid serum［J］.J Cosmet Laser Ther,2015,17（1）:20?23.DOI:10.3109/14764172.2014.968577.

［19］Herndon JH,Makino ET,Jiang LI,et al.Long?term multi?product facial Regimen in subjects with moderate?to?severe photodamage and hyperpigmentation［J］.J Clin Aesthet Dermatol,2015,8（8）:16?21.

［20］Martí?Carvajal AJ,Gluud C,Nicola S,et al.Growth factors for treating diabetic foot ulcers［J］.Cochrane Database Syst Rev,2015,（10）:CD008548.DOI:10.1002/14651858.CD008548.

［21］Yun WJ,Kim EY,Park JE,et al.Microtubule?associated protein light chain 3 is involved in melanogenesis via regulation of MITF expression in melanocytes［J］.Sci Rep,2016,6:19914.DOI:10.1038/srep19914.

［22］Kalay Z,Cevher SC.Oxidant and antioxidant events during epidermal growth factor therapy to cutaneous wound healing in rats［J］.Int Wound J,2012,9（4）:362?371.DOI:10.1111/j.1742?481X.2011.00895.x.

Associations of epidermal growth factor with melanocytes and melanogenesis in the process of skin wound healing

Peng Lin,Lin Tong.Department of Cosmetic Laser Surgery,Institute of Dermatology,Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College,Nanjing 210042,China

Lin Tong,Email:ddlin@hotmail.com

Wound healing is a complex process involving inflammation,cell proliferation,matrix deposition and tissue remodeling.Various cells and cytokines can promote wound healing.Epidermal growth factor（EGF）is considered as a key factor for wound healing.The positive role of EGF in the process of skin wound healing has been confirmed in many animal experiments and clinical practice.However,associations of EGF with melanocytes and melanogenesis are still unclear during the process of wound repair.Recently,studies have found that EGF can inhibit the production of melanin by melanocytes after laser therapy,so as to improve post?inflammatory pigmentation.

Wounds and injuries;Epidermal growth factor;Melanocytes;Pigmentation;Melamogenesis

10.3760/cma.j.issn.1673?4173.2016.06.015

210042南京，中國醫(yī)學科學院 北京協(xié)和醫(yī)學院 皮膚病研究所激光科

林彤，Email:ddlin@hotmail.com

2015?12?31）