杜站宇，趙家平，宋興超，李雪嬌，吳　瓊，楊　穎，邢秀梅，徐　超*，張林波

(1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)，長(zhǎng)春 130118；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所，農(nóng)業(yè)部特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物遺傳育種與繁殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林省特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物分子生物學(xué)省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)春 130112；3.長(zhǎng)春長(zhǎng)生生物科技有限責(zé)任公司，長(zhǎng)春130103)

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黑素小體在黑色素生成過(guò)程中的關(guān)鍵作用

杜站宇1，2，趙家平2，宋興超2，李雪嬌3，吳瓊2，楊穎2，邢秀梅2，徐超1，2*，張林波1*

(1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)，長(zhǎng)春 130118；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所，農(nóng)業(yè)部特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物遺傳育種與繁殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林省特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物分子生物學(xué)省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)春 130112；3.長(zhǎng)春長(zhǎng)生生物科技有限責(zé)任公司，長(zhǎng)春130103)

黑素小體是真核生物細(xì)胞中用于合成和沉積黑色素唯一的細(xì)胞器，其功能紊亂將導(dǎo)致人類或哺乳動(dòng)物的色素相關(guān)疾病。黑素小體的發(fā)生(黑素小體的形成、成熟；前黑素小體纖維的形成；黑素小體相關(guān)蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn))、黑素小體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定和黑素小體的轉(zhuǎn)運(yùn)都是黑色素合成和沉積必不可少的前提條件。本文將對(duì)黑素小體在黑色素生成過(guò)程中的關(guān)鍵作用進(jìn)行闡述，以期為哺乳動(dòng)物黑色素減退機(jī)制進(jìn)一步探索和理解，以及人類白化相關(guān)疾病的進(jìn)一步揭示提供理論參考。

黑素小體；黑素小體的發(fā)生；黑素小體內(nèi)環(huán)境；黑色素減退

哺乳動(dòng)物毛發(fā)、皮膚和眼睛中的黑色素是一種復(fù)合色素，主要包含黑/棕色的真黑色素和紅/黃色的褐黑色素。黑色素不僅僅為哺乳動(dòng)物的毛發(fā)、皮膚和眼睛提供豐富的色彩，也為它們的生存提供一定的保護(hù)。哺乳動(dòng)物黑色素的生物合成發(fā)生在表皮細(xì)胞、眼黑色素細(xì)胞、視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞以及虹膜的黑素小體中，黑色素是在黑素小體產(chǎn)生、聚集并沉積在黑素小體腔內(nèi)的纖維薄層上[1]，黑素小體來(lái)源于早期核內(nèi)體[2-3]，在形態(tài)和功能上唯一用來(lái)合成和存儲(chǔ)黑色素的溶酶體類細(xì)胞器(Lysosomerelated organelle，LRO)[4]，是完整的循環(huán)核內(nèi)體系統(tǒng)[5]。

1　黑素小體的發(fā)生

1.1黑素小體的形成和成熟

根據(jù)所包含的黑色素不同，分為真黑素小體和褐黑素小體。真黑素小體(Eumelanosomes)是橢圓形，有明顯的蛋白質(zhì)樣纖維基質(zhì)，是真黑色素在黑素小體成熟早期整齊有序的排列所產(chǎn)生的；而褐黑素小體是圓形，色素表面粗糙，所包含的蛋白多于真黑素小體，無(wú)定型的蛋白纖維基質(zhì)，大多處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)[6-7]。早期的真黑素小體可以在透射電鏡下觀察到完整的黑色素纖維堆積所產(chǎn)生的條紋，而褐黑素小體可觀察到的條紋呈現(xiàn)不完全黑化斑點(diǎn)狀[8]。

黑素小體的成熟過(guò)程可分為4個(gè)階段，第Ⅰ階段為前黑素小體，是含有很多膜腔內(nèi)囊泡(Intralumenal membrane vesicles，ILVs)具有不定形基質(zhì)的球狀細(xì)胞器；第Ⅱ階段，黑素小體伴隨著囊泡延長(zhǎng)，外部形成纖維狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部產(chǎn)生纖維基質(zhì)，可檢測(cè)到淀粉樣纖維[9]；第Ⅲ階段，黑色素合成并存儲(chǔ)在淀粉樣纖維上，導(dǎo)致其變黑增厚；第Ⅳ階段，黑色素繼續(xù)在淀粉樣纖維上合成和沉積直到充滿內(nèi)部纖維結(jié)構(gòu)[10]。

黑素小體第Ⅰ、Ⅱ階段，前黑素小體蛋白(Premelanosome protein 17，Pmel17)參與黑素小體纖維的形成，并維持黑素小體內(nèi)環(huán)境的平衡[2-3]，以利于第Ⅲ、Ⅳ階段黑色素的合成和沉積[11-12]。黑素小體第Ⅱ階段，酪氨酸酶類(Tyrosinase，TYR；tyrosinase-related protein-1，TYRP1；DOPAchrome tautomerase，DCT)在第Ⅱ階段末期被轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入黑素小體[13]，TYR和TYRP1被溶酶體生物合成相關(guān)細(xì)胞器復(fù)合物(Biogenesis of lysosome related organelle complex，BLOC-1/2/3)或接頭蛋白(Adaptor protein，AP-1/3)復(fù)合物選擇性轉(zhuǎn)運(yùn)到黑素小體[2]。BLOC-1/2/3、AP-1/3的部分亞基蛋白突變或缺失將導(dǎo)致Hermansky-Pudlak綜合征(HPS)，呈常染色體隱性遺傳，具有明顯的遺傳異質(zhì)性，是人類白化病綜合征中的一種[14]。當(dāng)小體內(nèi)富含片狀淀粉樣纖維，并不再內(nèi)吞物質(zhì)，標(biāo)志第Ⅱ階段結(jié)束[13]。

黑素小體第Ⅲ階段，在黑素小體膜上α-促黑素皮質(zhì)激素(α-melanocortins，α-MSH)與黑皮質(zhì)素受體1(Melanocortin-1 receptor MC1R)結(jié)合后，上調(diào)cAMP水平，激活真黑色素的合成，這一過(guò)程在各種酶類(TYR、TYRP1、DCT和Pmel17)催化下將酪氨酸轉(zhuǎn)化為多巴醌類，并最終生成真黑色素[15]。若Agouti基因編碼的刺豚鼠信號(hào)蛋白(Agouti signaling protein，ASIP)高表達(dá)，就會(huì)與α-MSH競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合MC1R，下調(diào)cAMP水平，激活褐黑色素的合成[16]。

1.2Peml17在前黑素小體纖維形成中的作用機(jī)制

在黑素小體成熟的過(guò)程中，黑素小體纖維的形成需要Pme17的正常轉(zhuǎn)運(yùn)及解朊[17]，Pmel17在第Ⅰ階段聚集在腔內(nèi)膜泡(Intralumenal membrane vesicles，ILVs)上，隨著ILVs的伸長(zhǎng)逐漸形成淀粉樣纖維，并使ILVs被推送至細(xì)胞器的邊緣。在電鏡下可觀察到橢圓形黑素小體內(nèi)部具有成片狀結(jié)構(gòu)的條紋，這些條紋即是淀粉樣纖維聚集在黑素小體腔內(nèi)所形成的，是黑素小體主要的結(jié)構(gòu)[18]。成熟的Pmel17主要由Mα片段(NTR、PKD、RPT)和Mβ(TM、CTD)片段組成，經(jīng)前蛋白轉(zhuǎn)化酶(Proprotein convertases，PCs)和β位點(diǎn)裂解酶(Beta-site APP cleaving enzyme，BACE)同族物BACE2水解，Mα和Mβ片段分開(kāi)，Mα片段進(jìn)一步重組成淀粉樣纖維，Mβ片段在γ分泌酶(γ-secretase)的作用下釋放出C末端片段(C-terminal fragment，CTF)[17]，詳見(jiàn)圖1。在小鼠上編碼Pmel17蛋白的PMEL基因終止密碼子突變可產(chǎn)生銀色毛表型[19]，雞PMEL基因p.R618C變突產(chǎn)生紅褐色羽毛表型[20]，馬PMEL基因p.Arg618Cys突變可產(chǎn)生銀色被毛表型[21]等。

1.3BLOC和AP復(fù)合體轉(zhuǎn)運(yùn)TYR、TYRP1到達(dá)黑素小體及其轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制

BLOC-1缺陷細(xì)胞試驗(yàn)顯示，TYRP1不能從核內(nèi)體轉(zhuǎn)運(yùn)到黑素小體，大量TYRP1會(huì)堆積在核內(nèi)體液泡和細(xì)胞的表面，但TYR的轉(zhuǎn)運(yùn)不受影響，大部分TYRP1由BLOC-1來(lái)轉(zhuǎn)運(yùn)到達(dá)黑素小體[33]，而大部分TYR由AP-3轉(zhuǎn)運(yùn)完成[22-23]，且AP-3轉(zhuǎn)運(yùn)TYR到達(dá)黑素小體的過(guò)程獨(dú)立于BLOC-1，詳見(jiàn)圖2。BLOC-2的缺陷將導(dǎo)致TYRP1的定位錯(cuò)誤[14]，黑色素細(xì)胞中色素減退。BLOC-2作為Rab32和Rab38轉(zhuǎn)運(yùn)到黑素小體膜上的效應(yīng)器[24]，能穩(wěn)定轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白并引導(dǎo)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白與成熟黑素小體發(fā)生特異性地相互作用[14]。BLOC-3作為Rab32/38特定的鳥(niǎo)嘌呤核苷酸交換因子，使Rab32/38與GTP結(jié)合后被激活參與黑色素合成酶類的轉(zhuǎn)運(yùn)[25]。Rab32/38缺陷細(xì)胞中，TYR和TYRP1從TGN合成后，很快就會(huì)被降解掉，而不能到達(dá)黑素小體[26]，甚至?xí)?dǎo)致黑素小體內(nèi)環(huán)境紊亂，最終不能產(chǎn)生黑色素[27]，因此Rab32/38在黑色素合成過(guò)程中也發(fā)揮著重要作用。

圖1　Pmel17的解朊機(jī)制[17]Fig.1　The proteolytic cleavage of Pmel17[17]

圖2　黑素小體蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)[23]Fig.2　The transportation of melanosome proteins[23]

驅(qū)動(dòng)蛋白KIF13A(The kinesin-3 motor)可以促進(jìn)黑素小體相關(guān)蛋白的合成，并在循環(huán)核內(nèi)體的轉(zhuǎn)運(yùn)作用下最終與黑素小體的融合[28]。AP-1的一端結(jié)合在轉(zhuǎn)運(yùn)中間體上，另一端結(jié)合驅(qū)動(dòng)蛋白KIF13A并指導(dǎo)它在細(xì)胞外圍的循環(huán)核內(nèi)體結(jié)構(gòu)域到黑素小體膜之間構(gòu)建微管[28]，黑色素細(xì)胞中AP-1被干擾后，TYRP1被定位錯(cuò)誤，黑色素細(xì)胞內(nèi)色素大量減少[29]。BLOC-2指導(dǎo)微管轉(zhuǎn)運(yùn)中間體特異性與成熟黑素小體相互作用，維系轉(zhuǎn)運(yùn)中間體的穩(wěn)定[14]。在BLOC-1的調(diào)控作用下，驅(qū)動(dòng)蛋白KIF13A沿著微管穩(wěn)定遷移，在黑素小體附近釋放出包含有黑素小體相關(guān)蛋白的循環(huán)核內(nèi)體管，循環(huán)核內(nèi)體管與黑素小體融合，使黑素小體相關(guān)蛋白最終到達(dá)黑素小體[5]。

2　影響黑素小體形態(tài)和內(nèi)環(huán)境的相關(guān)基因

2.1OA1基因

OA1基因表達(dá)OA1的蛋白主要存在于成熟黑素小體的膜和前黑素小體的內(nèi)吞溶酶體，是連接細(xì)胞內(nèi)溶酶體和黑素小體的G-蛋白偶聯(lián)受體(G-protein-coupled receptor，GPCR)[30]。對(duì)人皮膚黑色素細(xì)胞進(jìn)行免疫熒光檢測(cè)顯示OA1是帶有Gαi亞基的異源三聚體(Gαi1、Gαi2、Gαi3)，在黑素小體發(fā)育的第Ⅱ階段，OA1激活Gαi3從而阻止膜泡連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)運(yùn)到黑素小體。OA1基因突變或Gαi3亞型蛋白未被激活，膜泡在第Ⅲ、Ⅳ階段持續(xù)轉(zhuǎn)運(yùn)到黑素小體，會(huì)使黑素小體變大，表現(xiàn)為小體腔內(nèi)纖維條紋減少，且黑素色素沉積密集，較正常黑素小體體積大，黑素小體呈球狀體[31]。敲除小鼠OA1基因或者抑制Gαi3亞型蛋白表達(dá)都表現(xiàn)出視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞黑素小體變大現(xiàn)象[32]。Pmel17的表達(dá)受小眼相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子(Microphthalmia-associated transcription factor，Mitf)的調(diào)控[33-34]，OA1參與了α-MSH-Mitf的信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，在OA1基因突變后，α-MSH將不能長(zhǎng)時(shí)間維持MITF的高表達(dá)，而Pmel17的表達(dá)減少使黑素小體中淀粉樣纖維的形成減少[35]，才導(dǎo)致黑素小體變大。

2.2OCA2基因

在人類基因組中對(duì)應(yīng)OCA2基因[36](小鼠上Pinkeyeddilute基因)編碼的紅眼色素稀釋蛋白(Pink-eyed dilution protein，P-protein)，在黑色素細(xì)胞和視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞黑色素生物合成中有著重要作用。在人上，由于HERC2(Hect domain and RCC1-like domain 2)基因存在一個(gè)單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)(Single-nucleotide polymorphim，SNP)rs12913832：A>G使人的虹膜呈現(xiàn)藍(lán)色，這一位點(diǎn)被證實(shí)可以增強(qiáng)OCA2基因的表達(dá)[37]。E.coli的研究顯示OCA2蛋白有12個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域，相當(dāng)于一個(gè)Na+/H+離子泵，泵出H+維持小體內(nèi)pH在中性范圍，使TYR發(fā)揮最佳活性從而催化酪氨酸產(chǎn)生真黑色素[38]。OCA2的表達(dá)量降低可使黑素小體腔內(nèi)pH降低，導(dǎo)致TYR活性降低，這可能是黑色素細(xì)胞內(nèi)色素減退的原因[39]。S.Park等[40]通過(guò)電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，下調(diào)OCA2的表達(dá)，將導(dǎo)致黑素小體形態(tài)、結(jié)構(gòu)、數(shù)量以及黑色素含量顯著減少?？刂坪谏亓黾?xì)胞增殖的關(guān)鍵調(diào)控因子TBX2(T-box transcription factor 2)同樣調(diào)控黑色素的生物合成，敲除TBX2將增加OCA2的表達(dá)量，且生物合成的黑色素含量增多[41]。

2.3SLC24A5基因和SLC45A2基因

在斑馬魚(yú)中首先發(fā)現(xiàn)的金色突變基因SLC24A5，可以引起黑色素細(xì)胞和視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞的色素減退[42]，SLC24A5基因編碼位于黑素小體膜上的離子泵，偶聯(lián)V-ATPase調(diào)控黑素小體內(nèi)的陽(yáng)離子濃度(Na+、K+、Ca2+和H+)。黑色素瘤基因(Antigen in melanoma，AIM-1，也叫做SLC45A2)編碼膜相關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(Membrane-associated transporter protein，MATP)[43-44]，MATP將H+從黑素小體中泵出去，將Na+泵進(jìn)來(lái)；SLC24A5基因編碼的離子泵作用剛好相反，兩者共同調(diào)節(jié)黑素小體內(nèi)環(huán)境的pH[42，45]。敲除MATP不會(huì)使黑素小體的形態(tài)改變，黑色素合成相關(guān)蛋白的表達(dá)也不受影響，但會(huì)顯著降低黑素小體內(nèi)的pH、TYR活性降低、黑色素含量減少[46]。推測(cè)這是由于黑素小體內(nèi)陽(yáng)離子的數(shù)量是穩(wěn)定的，MATP轉(zhuǎn)運(yùn)H+到黑素小體內(nèi)，Cu2+泵轉(zhuǎn)運(yùn)Cu2+到黑素小體內(nèi)(TYR的活性激活需要Cu2+的參與)，MATP被敲除后，黑素小體內(nèi)的陽(yáng)離子相對(duì)含量增加，能夠激活TYR的Cu2+數(shù)量減少，最后導(dǎo)致TYR的活性下降[46]。在白虎上的研究顯示，由于SLC45A2基因中的錯(cuò)義突變導(dǎo)致單個(gè)氨基酸改變，使褐黑素小體內(nèi)環(huán)境紊亂阻止了褐黑色素的沉積，但是對(duì)真黑色素沉積影響較小，故而產(chǎn)生黑色條紋白底毛色的表型[47]。

3　黑素小體的轉(zhuǎn)運(yùn)和退化

黑色素生物合成完成后，成熟的黑素小體要被轉(zhuǎn)運(yùn)到角質(zhì)細(xì)胞中進(jìn)而發(fā)揮作用。目前，黑素小體轉(zhuǎn)運(yùn)到角質(zhì)細(xì)胞有4種模型[4，48]：①細(xì)胞吞噬模型：角質(zhì)細(xì)胞吞噬掉黑色素細(xì)胞中富含黑素小體的末端樹(shù)突；②膜融合模型：黑色素細(xì)胞生出具膜管狀通道，與角質(zhì)細(xì)胞靠近后融合在一起，黑素小體從管狀通道進(jìn)入到角質(zhì)細(xì)胞中；③脫落吞噬模型：黑色素細(xì)胞中富含黑素小體的膜封閉囊泡，脫落后被角質(zhì)細(xì)胞吞噬掉；④胞外分泌內(nèi)吞模型：黑色素細(xì)胞通過(guò)胞外分泌作用釋放帶有黑色素內(nèi)核的黑素小體到胞外空間，由角質(zhì)細(xì)胞吞噬掉這個(gè)帶有黑色素核的黑素小體。

黑素小體在角質(zhì)細(xì)胞中的含量將會(huì)直接影響皮膚的顏色，皮膚黑的人黑色素細(xì)胞轉(zhuǎn)入角質(zhì)細(xì)胞的黑素小體的量要比皮膚白的人多[49]。有些游離的細(xì)胞器會(huì)在結(jié)合自噬體釋放的內(nèi)含物后被溶酶體/液泡降解掉[50]，而黑素小體被降解主要是這一因素導(dǎo)致的，這也是不同種族皮膚顏色多樣化的原因[51]。皮膚白的人角質(zhì)細(xì)胞的自噬體活性要高于皮膚黑的人，抑制自噬體減少黑素小體的降解，會(huì)使皮膚顏色顯著加黑；而激活自噬體增加黑素小體的降解，就會(huì)使皮膚顏色變淺[51]。進(jìn)一步的研究表明內(nèi)皮素-1(Endothelin-1，ET-1)的表達(dá)有助于黑素小體融合進(jìn)入角質(zhì)細(xì)胞[52]。

4　白化相關(guān)疾病

眼皮膚白化病(Oculocutaneous albinism，OCA)的表型特征一般被描述為皮膚、毛發(fā)、眼睛的色素減退癥狀，以及黑色素合成缺陷導(dǎo)致的眼畸形，所涉及基因均與黑素小體相關(guān)(在前文已闡述)。人類的所有種族都有患OCA的可能，平均每17 000人就有1人患有OCA[53]，目前被廣泛報(bào)道的OCA主要有4種類型，分別是由于TYR、OCA2、TYRP1和SLC45A2基因突變所導(dǎo)致的，OCA5還沒(méi)有得到確認(rèn)，近兩年OCA6和OCA7得到確認(rèn)，分別是由于SLC24A5和C10orf11突變所導(dǎo)致[54]。人類的眼白化病Ⅰ型基因(Ocular albinism type 1，OA1，GPR143)突變導(dǎo)致白化病X-連鎖癥狀，患者的皮膚正常，但存在虹膜半透明、畏光、眼發(fā)育不全以及眼球震顫等眼白化缺陷癥狀[55]。此外，還存在其他白化病綜合征，如Hermansky-Pudlak Syndrome (HPS)和Griscelli syndrome (GS)。其中HPS的9種類型分別由下述基因突變所導(dǎo)致的[54]：HPS1(HPS1)、AP3B1 (HPS2)、HPS3 (HPS3)、HPS4 (HPS4)、HPS5 (HPS5)、HPS6 (HPS6)、DTNBP1 (HPS7)、BLOC1S3 (HPS8)、BLOC1S6 (HPS9)。S.Ammann等[56]指出AP3δ缺陷導(dǎo)致AP-3不穩(wěn)定產(chǎn)生神經(jīng)嚴(yán)重紊亂并伴隨免疫缺陷和白化病的癥狀，并將這一病癥確定為HPS10。GS分別由3種不同的基因突變導(dǎo)致的：MYO5A、RAB27A、MLPH。GS1主要表現(xiàn)為神經(jīng)性紊亂；GS2表現(xiàn)為免疫系統(tǒng)缺陷；GS3一般只表現(xiàn)為色素減退而沒(méi)有系統(tǒng)性的相關(guān)病癥[57]。

5　小　結(jié)

黑色素細(xì)胞中用于合成和沉積黑色素顆粒的唯一細(xì)胞器是黑素小體，來(lái)源于早期核內(nèi)體，也是特殊的溶酶體相關(guān)細(xì)胞器(LROs)，與LROs相關(guān)的白化疾病都與黑素小體相關(guān)，最典型的是HPS，主要機(jī)制是因?yàn)镠PS相關(guān)基因所組成的蛋白亞基突變，BLOC-1/2/3或AP-1/3轉(zhuǎn)運(yùn)TYR、TYRP1不能正常到達(dá)黑素小體，導(dǎo)致黑色素合成減少甚至缺失。眼白化皮膚病1型和3型是由于TYR、TYRP1突變，酪氨酸不能被TYR、TYRP1催化，在或動(dòng)物上導(dǎo)致毛發(fā)或皮膚黑色素沉積減少，眼白化皮膚病2、4、6型則是由于黑素小體內(nèi)環(huán)境的改變。

在黑素小體成熟過(guò)程中，Pmel17不能正常轉(zhuǎn)運(yùn)和解朊也將導(dǎo)致黑素小體的形態(tài)異常，甚至?xí)鄙倌軌蚴购谏爻练e的基質(zhì)，其基因突變則可能直接導(dǎo)致某些哺乳動(dòng)物的淺色被毛。黑素小體的形態(tài)結(jié)構(gòu)依賴于OA1的正常表達(dá)，內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定依賴于離子泵如OCA2、MATP以及SLC24A5所編碼的蛋白對(duì)黑素小體內(nèi)陽(yáng)離子的調(diào)控，黑素小體陽(yáng)離子種類失衡將影響TYR的活性，TYR是黑色素合成過(guò)程中的關(guān)鍵酶，TYR活性受到影響會(huì)直接導(dǎo)致黑色素的產(chǎn)生受阻。黑色素細(xì)胞中黑素小體成熟之后將會(huì)被轉(zhuǎn)入到鄰近的角質(zhì)細(xì)胞中，有關(guān)黑素小體到達(dá)角質(zhì)細(xì)胞的途徑，已有相關(guān)報(bào)道證實(shí)了“胞外分泌內(nèi)吞”模型[58]。

人類的白化疾病以及哺乳動(dòng)物的皮膚/毛發(fā)黑色素減退的原因多種多樣，但是以黑素小體為核心黑素小體的形態(tài)發(fā)生和成熟，黑素小體蛋白的正常轉(zhuǎn)入，以及穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境，都是黑色素合成的基礎(chǔ)條件，對(duì)黑素小體的正確認(rèn)識(shí)將有助于進(jìn)一步揭示人類的白化相關(guān)疾病，也將為哺乳動(dòng)物的皮膚/毛發(fā)黑色素減退機(jī)制提供理論參考。

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(編輯程金華)

The Key Role of Melanosomes in Melanin Production

DU Zhan-yu1.2，ZHAO Jia-ping2，SONG Xing-chao2，LI Xue-jiao3，WU Qiong2，YANG Ying2，XING Xiu-mei2，XU Chao2*，ZHANG Lin-bo1*

(1.JilinAgriculturalUniversity，Changchun130118，China；2.KeyLaboratoryofSpecialEconomicAnimalGeneticBreedingandReproduction，MinistryofAgriculture，StateKeyLaboratoryofSpecialEconomicAnimalMolecularBiology，InstituteofSpecialAnimalandPlantScience，ChineseAcademyofAgriculturalSciences，Changchun130112，China；3.ChangchunChangshengBiotechnologyCo.Ltd.，Changchun130103，China)

The melanosomes are the only organelles which synthesize and deposit melanin in eukaryotic cells.The dysfunction of melanosomes will lead to pigment related diseases in human or mammalian.Biogenesis of melanosomes (melanosome formation and maturation，the premelanosome fiber formation and melanosome protein transportation)，the balance of melanosome internal environment and melanosome transportation are essential prerequisite for melanin synthesis and deposition.To review the parameters of melanosomes will be helpful to further understand the result of hypopigmentation in mammalian，revealing the human albinism related diseases and providing a theoretical reference.

melanosome；melanin biosynthesis；internal environment of melanosome；hypopigmentation

10.11843/j.issn.0366-6964.2016.08.002

2016-03-22

吉林省科技發(fā)展計(jì)劃(20130206029NY)；中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程(ASTIP-ISAPS01)；特種動(dòng)物種質(zhì)資源共享平臺(tái)

杜站宇(1990-)，吉林人，男，碩士生，主要從事生物化學(xué)與分子生物學(xué)研究，E-mail: 735712137@qq.com

徐超,助理研究員，主要從事特種動(dòng)物種質(zhì)資源與遺傳育種研究，E-mail：xuchao@caas.cn;張林波,教授，主要從事生物化學(xué)與分子免疫學(xué)研究，E-mail：cczlb@163.com

S811

A

0366-6964(2016)08-1531-08