皮肤色素改变的病理生理学基础

人体皮肤颜色各不相同,与种族、年龄、性别、外界环境以及某些疾病等因素密切相关,皮肤颜色的主要决定因素有:皮肤内各种色素的含量,包括皮肤内黑(色)素、类黑(色)素、胡萝卜素以及皮肤血液内氧化血红蛋白和还原血红蛋白的含量;皮肤的厚度,特别是角质层和颗粒层的薄厚;光线在皮肤表面的散射现象;某些外源性物质如重金属、文身染料、药物和疾病也可引起皮肤色素沉着。色素沉着和色素减退可以是遗传的,也可以发生在炎症改变后或由外源性物理化学刺激或金属物所致,其中由黑素细胞产生的黑素发挥主要作用。本节主要阐述色素障碍性皮肤疾病的病理生理学。

色素障碍性疾病主要因黑素细胞及黑素数量与质量上异常或其功能上紊乱,以及包括少数非黑素性皮肤病,可以由遗传或环境因素造成,或两者相互作用的结果。机制复杂,大致分两大类:色素沉着过度与无色素或色素减退。

色素沉着过度

色素沉着性皮肤病可呈现褐、黑、青灰及青等不同颜色,其差异并非因不同色素引起,而是黑素在不同部位、不同深度所致,在表皮呈褐色,真皮上层呈紫色,真皮深层呈青色。色素沉着性疾病的原因大致有:

先天性或遗传性因素:雀斑或种族性黑皮肤是由于遗传和环境因素相互作用的结果。黑素细胞数目正常,黑素体呈棒状且数量增多,酪氨酸酶活性增加,加上紫外线照射,促进黑素的形成与转运。黑痣、咖啡斑与毛痣则是由于局限性黑素细胞数目增加而致着色加深,与光线照射无关;青痣、蒙古斑与太田痣则是在胚胎发育中黑素细胞的异常转运,未能穿过真皮一表皮交界,停留在真皮及以下较深部位所形成;色素失禁症是一种遗传缺陷,表皮细胞不能保留黑素而脱落在真皮内被噬黑素细胞吞噬所造成。

内分泌与代谢因素:内分泌疾患可以继发色素形成功能的紊乱,引起皮肤色素沉着。肢端肥大症中约40%有皮肤弥漫性色素沉着,这是由于生长激素增多的同时,促黑素细胞激素也相应增多的缘故;垂体性Cushing病之色素沉着是由于促肾上腺皮质激素(ACTH)与促黑素细胞激素(MSH)分泌增多;阿狄森病是由于肾上腺皮质功能减退,血液中ACTH浓度增高所致;异位ACTH综合征见于肾上腺皮质功能亢进伴有非内分泌组织的恶变。肺、胰、腮腺、胸腺及其他器官的肿瘤可能产生ACTH而出现明显的色素沉着;黄褐斑及妊娠时的色素改变,与雌激素及黄体酮的增加有关。它们加强了MSH对黑素细胞的作用,而且自妊娠2个月以后,MSH量亦增加(分娩后立即观察到MSH的消失)。

物理性因素:晒斑是一种日射性皮炎,因日光的中波紫外线作用所致。紫外线照射皮肤引起皮肤变黑是通过快速色素沉着和延迟色素沉着两个过程共同来完成的。火激红斑是皮肤长期受温热作用使局部血流加快,加速了局部酪氨酸与酪氨酸酶的反应而导致持久性红斑及色素沉着。

化学性因素:一些药物或化合物可引起色素沉着,其发生机制可能不同,金属特别是铅、银、汞、铁等弥漫存在真皮吞噬细胞中,改变了原来的皮肤颜色,这种外源性的色素呈灰至蓝黑色。而砷所致黑变病,尚因砷对巯基的亲和性大于铜离子,使巯基活性减退而释放出铜离子从而使酪氨酸酶活性提高;瑞尔黑变病与焦油等中毒性黑变病可能是与接触焦油类光感物有关。

营养性因素:慢性营养不良者肤色加深之可能原因与长期处于饥饿或半饥饿状态,或维生素缺乏,使体内甲硫氨酸、半胱氨酸含量减少,巯基来源不足有关。维生素A能促进表皮细胞角化,在表皮细胞角化过程中,消耗大量巯基。一旦维生素A不足或缺乏,将影响表皮角化,使巯基蓄积而影响酪氨酸酶活性,故毛囊角化病、毛囊角化丘疹处常见肤色加深。烟酸缺乏病之皮肤色素加深是因为烟酸缺乏时裸露部位发生皮炎,炎症后巯基减少,引起局部色素沉着。

炎症性因素:皮炎后常发生色素沉着。肤色较深的色素沉着较重,持续时间较长。正常皮肤中的巯基能竞争酪氨酸酶中的铜离子,影响合成黑素。炎症时皮肤内巯基减少,酪氨酸酶活性释放,而使局部黑素合成增多,如固定型药疹。

新生物性因素:一些肿瘤性疾病常伴肤色加深,如黑棘皮病(恶性成年型)的色素沉着;恶性黑素瘤细胞内及间质中也含大量黑素。

黑素减少或色素脱失

色素减退的原因也是多方面的。主要与黑素细胞数目的减少、活性的减退(黑素合成及转移异常)及酪氨酸酶的异常有关。常见的有:

黑素细胞减少

  1. 遗传性或先天性因素:色素异常聋哑综合征、内眦皱襞耳聋综合征及斑驳病均属常染色体显性遗传病,伴有皮肤及毛发的色素缺乏、黑素细胞减少、形态异常,其黑素体也不正常,不能生成黑素或生成不完全。
  2. 年龄因素:老年性白斑的发生如同白发一样,是由于局部皮肤及毛发内黑素细胞变性、消亡的过程中,残存的黑素细胞内酪氨酸酶活性也随之降低,导致白变。
  3. 物理及化学性因素:烧伤所致的局部皮肤色素脱失,是皮肤受损伤的同时造成黑素细胞的破坏、消失之故。
  4. 放射性因素:长期接触放射线与接受放射性照射治疗的局部皮肤白变的机制大致同烧伤性白斑。
  5. 炎症性因素:某些炎症性皮肤病,因基底细胞液化变性导致黑素细胞脱失而引起局部的白变。

酪氨酸及酪氨酸酶的异常因素

  1. 酪氨酸缺乏:苯丙酮尿症患者智力低下伴有皮肤、毛发和虹膜的色素减退,是由于苯丙氨酸羟化酶缺乏,苯丙氨酸不能代谢为酪氨酸而影响黑素的合成代谢。蛋白质缺乏患者头发变白是患者食物中缺乏动物蛋白,体内缺少氨基酸(包括苯丙氨酸与酪氨酸),致使酶的活性丧失而发病。
  2. 酪氨酸酶的异常:苯丙酮尿症除体内缺乏酪氨酸外,同时过剩的苯丙氨酸又抑制了酪氨酸酶的活力而阻碍黑素合成代谢。结节性硬化病患者并发的叶状白斑是由于酪氨酸酶活性减低,影响黑素的合成代谢;白化病中多巴反应阴性者是由于黑素细胞内酪氨酸酶的先天性缺乏。

黑素体转运、降解异常

黑素颗粒进入表皮后,主要停留在基底细胞核上方。也见于棘细胞层,正常时颗粒层没有,仅在合成亢进时可见,而黑色人种却一直分布到角质层。在湿疹、白色糠疹患者中,黑素分泌功能正常,表皮细胞分裂、增殖也正常,但皮损的表皮细胞接受由黑素细胞树枝状突起转移来的黑素颗粒的能力受损,造成色变淡。另一方面,黑素细胞生成黑素正常,黑素颗粒也正常,但是表皮细胞分裂、增殖过快,角质形成细胞和有功能的黑素细胞接触时间不够长,黑素颗粒来不及转移,以致角质形成细胞所接受的黑素颗粒减少,肤色变淡,如银屑病皮损中的色素减退。

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