拉坦前列素對(duì)毛囊生長(zhǎng)、毛乳頭細(xì)胞VEGF分泌以及黑素細(xì)胞黑素合成的影響.pdf

1、拉坦前列素(latanoprost)是前列腺素F2α的類似物，廣泛應(yīng)用于開(kāi)角型青光眼的治療，取得了滿意效果。長(zhǎng)期臨床觀察發(fā)現(xiàn)，開(kāi)角型青光眼和眼壓增高的患者局部應(yīng)用拉坦前列素治療時(shí)，絕大多數(shù)患者會(huì)出現(xiàn)睫毛增長(zhǎng)、增粗、色澤加深、上下眼瞼周圍出現(xiàn)多毛表現(xiàn)、皮膚色素沉著。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，拉坦前列素能明顯促進(jìn)毛發(fā)再生?？偨Y(jié)拉坦前列素誘導(dǎo)毛發(fā)生長(zhǎng)的主要表現(xiàn)為：①毛發(fā)增多，變得稠密，特別是終末期毛發(fā)比例增高；②毛發(fā)延長(zhǎng)；③毛發(fā)增粗；④色素沉著，顏色加深

2、；⑤與皮膚的角度變得陡峭；⑥毛發(fā)卷曲；⑦裂隙燈下觀察發(fā)現(xiàn)眼瞼的毳毛變得更豐富，變長(zhǎng)、變黑、增粗。拉坦前列素誘導(dǎo)毛發(fā)生長(zhǎng)的機(jī)制目前尚無(wú)確切結(jié)論，推測(cè)可能通過(guò)以下幾方面發(fā)揮調(diào)節(jié)作用：誘導(dǎo)毛囊從休止期進(jìn)入生長(zhǎng)期；延長(zhǎng)毛發(fā)生長(zhǎng)期從而延長(zhǎng)整個(gè)毛發(fā)周期；刺激毛乳頭分泌多種細(xì)胞因子或生長(zhǎng)因子從而間接促進(jìn)毛發(fā)生長(zhǎng)；調(diào)節(jié)黏附分子的表達(dá)；增加蛋白酶的合成等。 毛囊是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的皮膚附屬器官，經(jīng)歷生長(zhǎng)期、退行期和休止期的周期性循環(huán)。真皮乳頭對(duì)誘導(dǎo)和

3、維持毛囊的周期性循環(huán)是必不可少的，通過(guò)調(diào)控毛母質(zhì)細(xì)胞數(shù)量進(jìn)而影響其自身大小和功能，最終決定了毛干的直徑和生長(zhǎng)期的長(zhǎng)短。已經(jīng)知道毛乳頭細(xì)胞能分泌多種生長(zhǎng)因子，如胰島素樣生長(zhǎng)因子(IGF)-1、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(FGF)-7、肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子(HGF)、血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子(VEGF)等。最新研究發(fā)現(xiàn)VEGF能作用于毛囊，在毛囊的周期性循環(huán)和毛發(fā)生長(zhǎng)中起著重要作用。研究發(fā)現(xiàn)抗VEGF的中和性抗體可以阻斷重組VEGF和毛乳頭起源的VEGF的活

4、性，從而首次證實(shí)VEGF是毛乳頭細(xì)胞的一種自分泌生長(zhǎng)因子。目前認(rèn)為VEGF調(diào)控毛囊生長(zhǎng)的機(jī)制主要在以下兩方面： (一)促進(jìn)毛乳頭細(xì)胞的增殖和遷移研究發(fā)現(xiàn)，在體外培養(yǎng)的鼠觸須毛乳頭細(xì)胞中加入不同濃度的VEGF，發(fā)現(xiàn)VEGF可以明顯促進(jìn)毛乳頭細(xì)胞的增殖和遷移，且其最大活性是堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(bFGF)的2倍。VEGF可能是通過(guò)促進(jìn)毛乳頭細(xì)胞的增殖和遷移而調(diào)控毛囊的周期性循環(huán)和促進(jìn)毛發(fā)生長(zhǎng)。 (二)誘導(dǎo)毛囊周圍的血管形成

5、毛囊的周期性循環(huán)伴隨著毛囊周圍血管的相應(yīng)變化，在毛發(fā)生長(zhǎng)早期毛囊周圍有大量血管形成，而至退行期和休止期血管則發(fā)生明顯退化。研究發(fā)現(xiàn)，毛囊周圍暫時(shí)性的血管生成與毛囊外根鞘的角質(zhì)形成細(xì)胞中VEGFmRNA表達(dá)上調(diào)有關(guān)。用轉(zhuǎn)基因方法使外根鞘角質(zhì)形成細(xì)胞過(guò)度表達(dá)VEGF能強(qiáng)烈誘導(dǎo)毛囊周圍血管形成，從而加速脫毛后毛發(fā)再生，并能使毛囊增大、毛干增粗。相反，系統(tǒng)應(yīng)用中和性抗VEGF抗體則導(dǎo)致毛發(fā)生長(zhǎng)遲緩、使毛囊減小。 黑素細(xì)胞是表皮中樹(shù)突狀細(xì)

6、胞的一種，來(lái)源于神經(jīng)嵴。黑素細(xì)胞的主要功能就是合成黑素，不同個(gè)體皮膚顏色的差異主要是由于黑素細(xì)胞合成黑素的種類和數(shù)量不同而造成的。黑素可分為兩種：棕/黑色的優(yōu)黑素和黃/紅色的褐黑素。人類皮膚著色包括結(jié)構(gòu)性和功能性兩類：結(jié)構(gòu)性著色由遺傳決定，不受外界環(huán)境的影響。功能性著色是環(huán)境作用下的黑素合成基礎(chǔ)水平的增加。 目前主要有關(guān)黑素合成的研究是圍繞酪氨酸酶家族成員的調(diào)節(jié)展開(kāi)的。酪氨酸酶是黑素合成的關(guān)鍵酶，該酶催化黑素合成早期限速步驟，即

7、底物酪氨酸羥化和多巴氧化。黑素合成的速率與酪氨酸酶的量和活性直接相關(guān)。酪氨酸酶相關(guān)蛋白(TRP)-1和酪氨酸酶有著共同的催化活性，TRP-1的合成速率與黑素合成呈正相關(guān)。TRP-2催化多巴色素轉(zhuǎn)化為5，6-二羥吲哚乙酸，催化黑素合成的后續(xù)步驟。翻譯后的TYR、TRP-1、TRP-2糖基化過(guò)程都可以影響黑素合成。 拉坦前列素治療青光眼的一個(gè)副作用是引起睫毛色澤加深、虹膜及眼周皮膚色素沉著，且長(zhǎng)期臨床觀察發(fā)現(xiàn)，拉坦前列素引起虹膜色素

8、沉著為不可逆性。對(duì)小鼠黑素瘤細(xì)胞、人葡萄膜色素細(xì)胞以及表皮黑素瘤細(xì)胞研究發(fā)現(xiàn)，拉坦前列素能顯著提高小鼠黑素瘤細(xì)胞酪氨酸酶活性，對(duì)人葡萄膜色素細(xì)胞和表皮黑素瘤細(xì)胞酪氨酸酶活性影響較小，但對(duì)上述三種細(xì)胞的cAMP誘導(dǎo)作用無(wú)顯著性差異，因此認(rèn)為拉坦前列素通過(guò)非cAMP途徑誘導(dǎo)酪氨酸酶活性。另外還發(fā)現(xiàn)，拉坦前列素能提高小鼠黑素瘤細(xì)胞分裂指數(shù)，對(duì)人兩種黑素細(xì)胞則無(wú)影響。對(duì)短尾猴虹膜黑素細(xì)胞研究發(fā)現(xiàn)，拉坦前列素治療后優(yōu)黑素合成量增加3～7倍，而褐黑

9、素增量不超過(guò)25﹪。與對(duì)照組相比，優(yōu)黑素或褐黑素合成約增加3～5倍。平行實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明拉坦前列素對(duì)黑素細(xì)胞增殖無(wú)明顯作用，且對(duì)虹膜其他不含黑素細(xì)胞的色素層無(wú)影響，這表明拉坦前列素直接作用于虹膜黑素合成系統(tǒng)從而引起虹膜色素沉著。對(duì)體外培養(yǎng)的牛虹膜黑素細(xì)胞、虹膜色素上皮細(xì)胞、視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞和脈絡(luò)膜黑素細(xì)胞研究發(fā)現(xiàn)，短期應(yīng)用(3天)拉坦前列素并不能促進(jìn)上述任何一種細(xì)胞增殖及黑素合成增加。 本課題的研究主要包括以下三方面：(一)采用體

10、外培養(yǎng)的豬毛囊模型，觀察拉坦前列素對(duì)其生長(zhǎng)的影響近來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，豬的皮膚和毛囊與人的皮膚和毛囊在結(jié)構(gòu)、生理、毛發(fā)生長(zhǎng)周期以及交叉抗原之間存在很多相似之處，因此食用型豬已越來(lái)越多地被皮膚科、外科、毒理學(xué)等領(lǐng)域用作實(shí)驗(yàn)研究的新模型。本實(shí)驗(yàn)采用豬毛囊體外培養(yǎng)的模型，通過(guò)顯微鏡下測(cè)量毛囊生長(zhǎng)長(zhǎng)度、記錄其形態(tài)變化、觀察培養(yǎng)結(jié)束后毛囊組織學(xué)結(jié)構(gòu)，觀察了拉坦前列素對(duì)其生長(zhǎng)的影響。結(jié)果顯示，拉坦前列素濃度達(dá)0.8ng/mL時(shí)即可顯著促進(jìn)毛囊生長(zhǎng)，但隨著拉

11、坦前列素濃度升高，則未觀察到毛囊生長(zhǎng)和拉坦前列素濃度之間存在依賴性。而濃度達(dá)0.1μg/mL時(shí)，這種促進(jìn)作用消失，濃度再度升高則顯著抑制毛囊的生長(zhǎng)。與陽(yáng)性對(duì)照物米諾地爾、胰島素樣生長(zhǎng)因子相比，拉坦前列素促毛囊生長(zhǎng)作用與米諾地爾相當(dāng)，弱于胰島素樣生長(zhǎng)因子。體外培養(yǎng)第8天毛囊冰凍切片HE染色顯示，0.8ng/mL拉坦前列素組毛囊仍保持生長(zhǎng)期樣外觀，不發(fā)生或發(fā)生輕微的退行性改變；陰性對(duì)照組毛囊已發(fā)生退行性改變，真皮鞘和外根鞘變薄，毛球部萎縮，

12、毛母質(zhì)遠(yuǎn)離毛乳頭，毛乳頭變小或者消失。因此認(rèn)為拉坦前列素對(duì)體外培養(yǎng)的豬毛囊生長(zhǎng)具有明顯促進(jìn)作用，能延長(zhǎng)毛囊的生長(zhǎng)期。 (二)拉坦前列素對(duì)人毛乳頭細(xì)胞增殖及分泌VEGF的影響本實(shí)驗(yàn)旨在觀察拉坦前列素對(duì)體外培養(yǎng)的人毛乳頭細(xì)胞增殖及分泌VEGF的影響，探討拉坦前列素促毛發(fā)生長(zhǎng)可能的機(jī)制。采用兩步酶消化法分離純化毛乳頭細(xì)胞，貼壁后1天細(xì)胞開(kāi)始遷出呈現(xiàn)放射狀生長(zhǎng)，2周后細(xì)胞絕大部分融合。取第4代細(xì)胞用于實(shí)驗(yàn)，選擇0.16、0.8、4、20

13、、100ng/mL5個(gè)濃度的拉坦前列素作用于毛乳頭細(xì)胞72h，四甲基偶氮唑藍(lán)(MTT)法測(cè)定細(xì)胞增殖活性，ELISA法檢測(cè)細(xì)胞分泌的VEGF水平。結(jié)果顯示，拉坦前列素對(duì)毛乳頭細(xì)胞增殖無(wú)明顯影響，濃度達(dá)0.8ng/mL時(shí)即明顯促進(jìn)毛乳頭細(xì)胞分泌VEGF，且隨著濃度增高其促進(jìn)作用增強(qiáng)。與陽(yáng)性對(duì)照物米諾地爾相比，其促進(jìn)VEGF分泌作用與之相當(dāng)。因此，我們認(rèn)為拉坦前列素可能通過(guò)促進(jìn)毛乳頭細(xì)胞分泌VEGF誘導(dǎo)毛發(fā)生長(zhǎng)。 (三)拉坦前列素對(duì)

14、人表皮黑素細(xì)胞增殖及黑素合成的影響取包皮環(huán)切術(shù)患者的包皮標(biāo)本，兩步酶消化法分離黑素細(xì)胞，取傳2代后的純化細(xì)胞用于實(shí)驗(yàn)。選擇0.16、0.8、4、20、100ng/mL5個(gè)濃度的拉坦前列素作用于黑素細(xì)胞72h，四甲基偶氮唑藍(lán)(MTT)法測(cè)定細(xì)胞增殖活性，經(jīng)典方法測(cè)定其酪氨酸酶活性和黑素含量。結(jié)果顯示，拉坦前列素對(duì)表皮黑素細(xì)胞增殖無(wú)明顯影響；濃度為4ng/mL時(shí)顯著促進(jìn)酪氨酸酶活性、增加黑素含量，且隨著濃度增高，其作用增強(qiáng)。與陽(yáng)性對(duì)照物8-