黄褐斑的病理多样性及其临床联系
摘要
黄褐斑是一种影响日光暴露部位的常见的获得性色素性皮病,好发于面部。 表皮、细胞外基质及真皮的组织学改变明显。除了表皮色素外,黄褐斑的病理改 变包括细胞外基质异常,特别是日光性弹力组织变性。基底膜带常有不同程度的 破坏。尽管黄褐斑以表皮色素沉着为特征,真皮内血管和肥大细胞的增生提示真 皮病变在黄褐斑的发病机理中至关重要。本综述讨论黄褐斑的组织学改变特征及 其对于临床治疗的意义。 关键词:基底膜; 组织病理学; 肥大细胞; 黄褐斑; 光老化; 血管形成
前言
黄褐斑是一种获得性色素沉着性皮病,表现为日光暴露部位,特别是面部, 不规则淡褐色至黑棕色斑。在亚洲 30-40 岁女性中特别常见。尽管慢性紫外线暴 露、遗传因素及性激素被认为参与黄褐斑发病,其发病机制尚未完全清楚。 黄褐斑的治疗较为棘手,疗效欠佳不说,还容易复发。为了更好理解疗效差 及易复发的问题,在此探讨黄褐斑的组织学改变。目前文献中现有的黄褐斑组织 病理学特征可为我们理解治疗反应提供思路。本综述讨论黄褐斑的数种组织学特 征,如日光性弹力组织变性、基底膜带破坏、真皮血管和肥大细胞增生,以及它 们和临床黄褐斑治疗反应的相关性。
黄褐斑组织学改变
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胞外基质异常(日光性弹力组织变性)
尽管黄褐斑的特征表现为真皮色素沉着,普遍存在真皮胞外基质异常。在长 期日光暴露导致的光老化过程中,真皮内异常弹力组织堆积,即日光性弹力组织 变性。有报道称 93%的黄褐斑患者有中重度日光性弹力组织变性。与黄褐斑皮损 周围皮肤相比,黄褐斑皮损处日光性弹力组织变性程度显著升高(83% vs.29%, p0.05)。皮损处弹力组织变性物质数量也高于皮肤周围皮肤(13.3%2.8% vs.10.2%2.9%,p0.001)。组织学上,黄褐斑皮损 Verhoeff–van-Gieson 染色后 可见粗大、高度卷曲、片段状弹力纤维。总之,83%-93%的黄褐斑患者伴有程度 不同的日光性弹力组织变性,真皮内可见形状不规则的异常弹力纤维类物质。 黄褐斑皮损内高度的日光性弹力组织变性提示光老化在黄褐斑发生中起重 要作用。UVB 刺激角质形成细胞分泌干细胞因子(SCF)、bFGF、IL-1、内皮素 -1、诱生型 NOS、α-MSH、促肾上腺皮质激素和前列腺素 E2,可诱导黑素细胞 增殖和黑素生成。而且,日光损伤可诱导真皮成纤维细胞产生包括 SCF 和 HGF 在内的促色素细胞因子,从而引起其上方的表皮色素沉着。 黄褐斑皮损转录谱分析显示,包括 Wnt 抑制因子-1(WIF-1)、sFRP2 和 Wnt5a 在内的 Wnt 信号调节因子上调。在培养的人角质形成细胞中上调 WIF-1 后,可 通过诱导 MITF 和络氨酸酶表达促进黑素合成。表皮角质形成细胞或真皮成纤维 细胞中的 WIF-1 下调,通过上调经典和非经典 Wnt 信号通路,参与黄褐斑发生。 sFRP2 在黄褐斑皮损及 UV 照射的皮肤中高表达,可经 β-链蛋白信号通路促进 MITF 或络氨酸酶上调,从而刺激黑素合成。而且,可反应细胞老化的一种肝素 结合蛋白,多效生长因子,也被认为与黑素生成相关,其作用机制可能与激活黑 素细胞中 Erk1/2,从而促进 MITF 降解有关。
2.基底膜破坏
已有数个研究报道了黄褐斑皮损处基底膜异常。黄褐斑皮损样本中 3.9% (3/76)有基底细胞空泡样变性及基底膜灶状空泡变性。黑素细胞悬垂及相关的 基底膜异常被认为是黄褐斑的一个特征表现。这些发现暗示基底膜损坏是黄褐斑 另一个重要表现。值得注意的是,新近一个研究中 FitzpatrikⅣ型和Ⅴ型皮肤的 黄褐斑患者,皮损经 D-PAS 染色和抗Ⅳ型胶原免疫组化染色后,基底膜损坏分 别达 95.5%和 83%。D-PAS 染色是众所周知的基底膜组化染色法,而Ⅳ型胶原是 基底膜的主要组分。尽管由于研究对象的不同,文献中所报道的基底膜破坏发生 率各异(3%-95.5%),但黄褐斑患者基底膜破坏是个重要的发现,因为它揭示了 慢性 UV 暴露和黄褐斑的联系。在慢性 UV 暴露中,MMP-2、MMP-9 升高,二 者降解皮肤中Ⅳ型和Ⅵ型胶原,诱发基底膜损伤。需要进一步的研究来证实基底 膜破坏的程度。 基底膜损坏有利于黑素细胞和黑素体溢入真皮,因此常在黄褐斑真皮内见到 游离的黑素体和黑素吞噬体。结果,黄褐斑难以治疗,且易复发。既然基底膜损 坏是黄褐斑复发的一个额外原因,基底膜修复术有助于黄褐斑的长期恢复。
3.血管增生
越来越多的证据显示周围皮肤相比,黄褐斑皮损中血管数量、孔径及密度相 对较大。一项关于因子Ⅷa 相关抗原的免疫组化研究显示,黄褐斑皮损的血管覆 盖区高于皮损周边正常皮肤 68.75%。 自从体外培养的黑素细胞上功能性 VEGF 受体被鉴定出以后,黄褐斑中增 加的血管被认为与角质形成细胞中升高的 VEGF 有关。 然而时至今日,并无 VEGF 是强黄褐斑致病因子的证据。相反,血管增生是慢性 UV 暴露后日光性弹 力纤维变性的结果。日光性弹力纤维变性后,相关的 C-kit(一种强黑素合成细 胞因子)水平升高,可增强其上方的表皮黑素合成。而且,已证实 SCF 和诱导 型 NOS 等细胞因子水平升高可影响血管生成。既然血管增生被视为光老化过程 中一个特征性改变,黄褐斑也被视作光损伤的一个独特表型,而非一种表皮色素 疾患。因此,基于以上推理,抗老化治疗和抗血管增生治疗应用于黄褐斑治疗
4.肥大细胞增多
肥大细胞在黄褐斑皮损区较周围正常皮肤多见,特别是真皮弹力纤维变性 区。皮损区肥大细胞数目显著高于皮损周围皮肤(173%57% vs.145%57%, p=0.04)。免疫组化染色后,皮损处肥大细胞数目为 5839.9/mm2,而皮损外周皮 肤为 3728.8/mm2(p0.04)。然而,这些数据的大的标准差暗示肥大细胞数目因 样本位置不同存在较大的变异。 只是基于一些前期研究,目前对于肥大细胞在黄褐斑发生中的作用尚不清 楚,但组胺显示有黑素生成作用。UV 照射后人真皮肥大细胞释放组胺增多。组 胺可刺激黑素细胞增殖、迁移。组胺经蛋白激酶 A 激活途径通过 H2 受体介导黑 素生成。TGF-β 家族成员生长-分化因子-15 在组胺介导的黑素生成中发挥作用。 因此,肥大细胞可启动表皮黑素生成,而后者是黄褐斑的主要特征。 另一方面,一些研究探讨了肥大细胞和光老化之间的关系。光老化区域的皮 肤肥大细胞数目显著增加。重复的 UV 照射也可促进肥大细胞类胰蛋白酶产生, 类胰蛋白酶可直接破坏 ECM 蛋白或加工 MMP 前体为其活性形式,参与 ECM 降 解。肥大细胞类胰蛋白酶激活 MMP-9 前体,降解Ⅳ型胶原。因此,肥大细胞数 目和类胰蛋白酶水平增加可削弱黄褐斑皮损处的基底膜。肥大细胞类胰蛋白酶可 直接或间接诱导成纤维细胞弹力组织产生,引起日光性弹力组织变性。有趣的是, 肥大细胞缺陷鼠 UV 照射并不引起日光性弹力组织变性。近来有研究显示,UV 照射后皮肤 ECM 降解与增多的肥大细胞表达丝氨酸蛋白酶颗粒酶 B 有关。蕞后, 肥大细胞可分泌 VEGF、FGF-2 和 TGF-β 等血管生成因子诱导血管增生。这些发 现提示肥大细胞在慢性 UV 诱导的光老化中发挥重要作用,并与日光性弹力组织 变性、基底膜破坏、血管增生等相关,这些都是黄褐斑的主要特征。
黄褐斑组织学改变的临床意义
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局部治疗
局部治疗仍是包括黄褐斑在内的色素沉着性疾病的主要手段。蕞受欢迎的抗 黑素生成制剂氢醌,通过竞争性抑制络氨酸酶,阻止 1-3,4-苯丙氨酸转化为黑素。 氢醌的氧化产物也可破坏膜脂和蛋白,包括络氨酸酶。 不足的是,围绕氢醌的安全问题仍存在争议。欧洲委员会因氢醌有潜在的褐 黄病和永玖性色素缺失副作用而严禁氢醌用于化妆品。而且,肝脏转化形成的 p-苯醌类代谢物有致癌风险。另外,一种新络氨酸酶抑制剂,白桦萃取物,已被 报道可诱导白癜风。因此,更安全有效的局部制剂需要被研发。 即便局部治疗可以减弱色素生成,如前所述,色素性疾病也多易复发,因为 影响黄褐斑色素生成的其他因素仍继续存在。因此,局部治疗常联合抗老化治疗, 如局部维甲酸或光疗。三联乳膏(TCC)包括 4%氢醌、0.05%维甲酸和 0.01%醋 酸肤轻松。TCC 是 USFDA 批准的治疗黄褐斑的惟一含氢醌制剂。维甲酸不仅有 抗皱效果,而且具有淡斑功用。类固醇激素可抑制内皮素-1 和 GMCSF 分泌。
2.系统治疗
抗氧化物维生素 C,结合于络氨酸酶铜基抑制络氨酸酶活性,抑制黑素中间 体的氧化聚合。其他氧化物,如维生素 E、二羟基香豆素和硫辛酸体外均有抗黑 素合成效应。尽管抗氧化剂被认为有益于黄褐斑治疗,但目前尚无标准的口服标 准剂量。 氨甲环酸(TXA)抑制纤溶酶,后者可转化细胞外基质结合的 VEGF 为其 游离形式。TXA 也可抑制新血管生成诱导的 bFGF。既往的报道中 TXA 治疗黄 褐斑有效,但现缺乏足以说明其疗效和作用机制的规范的研究。在新近一个口服 TXA 治疗黄褐斑临床试验中,我们发现口服 250mgTXA,一日三次,共 8 周, 可显著减少皮损黑素指数和红斑指数。组织学分析显示不仅表皮色素水平减少, 而且肥大细胞和血管数目也减少。我们的研究结果提示系统治疗黄褐斑可能需要 抗老化治疗,通过肥大细胞去除包括血管扩张在内的真皮退行性改变。
3.激光和光疗
许多研究已证实激光或光疗,包括 IPL,1550nm 点阵激光、QSNd:YAG (QSNYL)、PDL 和溴化亚铜激光治疗黄褐斑有效。在东亚国家,被校准、低流 的 1064nmQSNYL 激光调色技术成为治疗黄褐斑的一线疗法之一,其机制仍未 明了。一些研究已显示调色激光可以在不损伤黑素细胞的情况下去除黑素体,而 且可以在不损伤整个黑素细胞的情况下破坏其树突。因此该激光调色技术可以通 过“亚细胞选择性光热分解”作用抑制黑素细胞活性。 尽管激光调色可以减淡色素而无炎症后色沉之忧,但由于它并不能去除黄褐 斑的真皮病变,同样容易复发。近来在重复调色激光术后的脱色素斑点中观察到 了休止期黑素细胞,提示通过多次调色激光术可诱导类疤痕形成,从而妨碍黑素 细胞黑素生成。 也有文献评价血管激光对于黄褐斑治疗可能没效。然而,经过多次治疗,有 望去除异常血管及外周退变组织
4.化学剥脱
在高加索,常用化学剥脱法治疗黄褐斑。然而,在 Fitzpatrik III-Ⅳ型皮肤的 亚洲黄褐斑患者易发生炎症后色沉导致疗效并不满意。因此亚洲黄褐斑患者并不 首先选择化学剥脱法,而仅仅用于那些难治性患者。
结语
黄褐斑组织学改变的多样性为我们理解其发病机制提供了线索。真皮 ECM 异常,特别是日光性弹力组织变性,提示光老化过程中促黑素细胞因子和 Wnt 信号通路在黄褐斑发生中扮演重要角色。MMP-2 和 MMP-9 升高导致的基底膜破 坏有利于黑素细胞溢入真皮,使黄褐斑治疗困难。慢性 UV 照射使得黄褐斑中血 管增生,因此需要抗老化抗血管治疗。肥大细胞增多在黄褐斑发生发展中发挥重 要作用,并与日光性弹力组织变性、基底膜破坏和血管扩张相关。黄褐斑常治疗 抵抗,易复发。局部氢醌治疗仍是目前蕞主要的疗法,采用 TXA 抗老化治疗, 纠正真皮退行性变和肥大细胞增多有广阔的前景。