张楚晗，刘笑芬，张 菁，邢清和

关键字： 多黏菌素B； 色素沉着； 机制研究

多黏菌素B属于多肽类抗生素，主要用于治疗革兰阴性菌相关的感染，如大肠埃希菌、克雷伯菌、沙门菌、巴斯德菌、志贺菌，尤其是耐药铜绿假单胞菌和耐药鲍曼不动杆菌等。近年来国内外陆续有报道发现静脉使用多黏菌素B诱发皮肤色素沉着过度的病例，患者主要表现为头颈部的肤色变黑，不伴疼痛或瘙痒。目前关于这种色素沉着的机制研究结果显示，组胺参与的机制假说证据较多。本文对多黏菌素B诱发色素沉着机制研究进行综述，为相关研究提供研究思路和理论基 础。

1 多黏菌素B诱发色素沉着的研究背景

多黏菌素B导致的弥漫性皮肤色素沉着集中于患者头颈部，其余部位肤色常没有明显改变，不伴疼痛或瘙痒。有罕见病例会伴随出现四肢和躯干部位红疹，红疹消退后留下黑褐色斑点。该色素沉着最早可发生于静脉应用多黏菌素B后3 d，患者肤色随着药物暴露时间延长进一步加深[1]。Mat t os等[2]的一项队列研究结果显示，约15.0%患者出现色素沉着过度。色素沉着出现的原因不明，可能的机制如下：①色素沉着集中于面部和颈部，推测与其他区域相比，头颈部的黑色素细胞密度较高，皮脂腺丰富；②患者可分离出各种致病细菌，故二者相关性不大；③患者肩部和躯干的裸露皮肤症状不明显，推测这种色素沉着与阳光照射无显著相关性；④白种人患者出现色素沉着的频率和程度低于肤色较深的患者，可能存在影响黑色素生成的种族差异。Mattos等[3]随后进行的前瞻性研究发现，8.0%患者出现皮肤色素沉着过度，色素沉着部位皮肤的组织学和免疫组织化学结果显示，这些部位有丰富的黑色素细胞色素树突状网络，朗格汉斯细胞增生以及皮肤IL-6过度表达；显微镜下观察到真皮有轻度至中度的血管周围淋巴细胞和组织细胞炎性浸润；通过Masson-Fontana染色发现，角质形成细胞和黑色素细胞树突内的黑色素含量升高，但没有黑色素细胞增生的证据。综上推测，静脉内多黏菌素B治疗引起的色素过度沉着与炎症过程和黑色素细胞活化有 关。

2 组胺参与多黏菌素B诱发色素沉着过程及机制

2.1 多黏菌素B活化肥大细胞释放组胺

长期以来认为多黏菌素B是一种肥大细胞激活剂。Bushby等[4]研究表明，多黏菌素B通过诱导肥大细胞脱颗粒释放组胺，通过对小鼠皮下注射多黏菌素B，观察到组胺释放和肠系膜肥大细胞选择性脱颗粒。多黏菌素B与肥大细胞表面非选择性G蛋白偶联受体结合，诱导肥大细胞脱颗粒释放组胺[5-6]。因此推测多黏菌素B通过作用于肥大细胞膜表面的非选择性G蛋白偶联受体，激活后续细胞内信号通路诱导组胺释放[7]，但具体作用于何种非选择性受体尚不明确。同时，多黏菌素B的阳离子多肽结构，脂肪链疏水段以及环肽结构都是促使组胺释放的关键因素[8-9]。

2.2 组胺与黑色素细胞H2受体结合诱导黑色素生成

组胺是一种常见的炎性介质，参与刺激黑色素生成。Yoshida 等[10]研究发现，组胺可与黑色素细胞上的H2受体结合，激活黑色素细胞内的环磷腺苷酸（cAMP）-蛋白激酶A（PKa）经典黑色素合成通路，诱导酪氨酸酶的活化和黑色素的合成。然而黑色素的生成受到其他基因调控影响。Lee等[11]通过对GDF-15基因沉默和过表达，证明该基因影响组胺诱导的黑色素生成和趋化迁移通路，H2受体激动剂amthamine（AA）和拮抗剂西咪替丁对黑色素细胞的刺激实验表明组胺通过H2受体诱导GDF-15表达，进一步完善了组胺诱导黑色素生成的细胞内通 路。

多黏菌素B与真皮层的肥大细胞表面非选择性受体结合，引起肥大细胞脱颗粒释放组胺，组胺与基底层（Basal layer）的黑色素细胞表面H2受体结合，诱导黑色素细胞内cAMP产生和PKa活化，其导致cAMP响应元件结合蛋白（CREB）转录因子家族成员的磷酸化；同时，CREB转录因子激活多种基因，包括编码小眼畸形相关转录因子（MITF）的基因，诱导多种与黑色素合成相关的酶和蛋白 [如酪氨酸酶（TYR）、酪氨酸酶相关蛋白（TYRP）、前黑素体蛋白Pmel17等]的转录，最终导致胞质内黑色素合成增加。见图1。

2.3 尚待的研究

多黏菌素B与多黏菌素E具有相似的结构，两者具有相似的抗菌机制和抗菌谱，两者结构的不同仅为环肽结构中6位的氨基酸分别为D-Phe和D-Leu[12]。黏菌素是多黏菌素E经化学修饰后在临床上使用的无活性前药，与多黏菌素B不同的是，国内外暂时未见黏菌素导致皮肤色素沉着的报道。然而研究显示，黏菌素同样可诱导肥大细胞释放组胺，且释放水平与多黏菌素B相当[4]。为何黏菌素不存在皮肤色素沉着的原因尚不明确，两者6位的氨基酸差异和黏菌素体内较低转化率是可能的解释，据研究，黏菌素的肾清除率相比转换为多黏菌素E的效率要高得多。实际上，在批准的黏菌素剂量上限（300 mg/d），大多数肌酐清除率＞80 mL/min的患者血浆中多黏菌素E的浓度 ＜2 mg/ L[13]。因此，可能存在多黏菌素B对黑色素细胞的直接作用。

图1 组胺参与多黏菌素B 诱发色素沉着的机制示意图

值得注意的是，体内组胺水平升高不一定都会导致皮肤色素沉着，且多数组胺水平暴发所导致的色素沉着通常呈现区域性，而非弥漫性[14]。

此外，Iwata等[15]研究发现，用组胺处理离体培养包皮，并未观察到TYR的活化，这说明组胺诱导的黑色素生成过程可能受到其他机制调控。因此，存在共调节机制触发或是调节黑色素的生成。如Yoshida 等[10]在研究中提及的碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）可能是一种共刺激因子，因为在没有bFGF的情况下，无法观察到组胺诱导的黑色素生成[16]。

3 其他可能机制

皮肤活检观察到发生色素沉着的患者表皮朗格汉斯细胞的增生和真皮血管周围轻中度炎性浸润，由于表皮朗格汉斯细胞参与皮肤慢性炎症的发病机制，故认为色素沉着与炎症有关[3]。目前已证明多种炎症介质可诱导黑色素沉积和趋向性迁移，如白三烯、血栓素、前列腺素等，称为炎症后色素沉着[17]。多黏菌素B导致的色素沉着不排除是由于多种炎性介质的诱导，研究发现，肥大细胞衍生因子（包括组胺）可以刺激朗格汉斯细胞迁移，与黑色素生成途径有关[18]。

氧化应激反应也是可能的色素沉着机制之一。有关多黏菌素B肾毒性的研究结果显示，多黏菌素处理的肾小管细胞发现线粒体应激反应和活性氧的产生[19]。活性氧如NO等，可诱导鸟苷酸环化酶活化，增强TYR基因表达从而增加黑色素生成[20]。并且，在多黏菌素B对人肺癌细胞A549的凋亡实验中，多黏菌素B结构中第6位氨基酸的疏水性和生理条件下的阳离子形态起关键作用，观察到更强的细胞毒性和线粒体氧化应激[21]。这也可以较好地解释黏菌素未发现的色素沉着。

4 未来研究方向

黑色素细胞与其周围约36个角质形成细胞构成表皮单位，它们之间存在复杂的细胞信号通路[22]，黑色素细胞产生的黑色素包裹在黑色素小体中，经由树突分泌入周围的角质形成细胞并再分布。研究发现，角质形成细胞上存在组胺受体[23]，且角质形成细胞产生的多数细胞因子对黑色素细胞有调节作用，如内皮素-1、干细胞因子、碱性成纤维细胞生长因子等[24]。所以角质形成细胞是否参与组胺诱导的黑色素细胞活化有待进一步研究。

肝细胞生长因子（HGF）可刺激人黑色素瘤细胞生长[25]。研究发现，多黏菌素B可显著诱导包括人皮肤成纤维细胞在内的各种细胞产生HGF，多黏菌素B和黏菌素衍生物组的研究表明，聚阳离子肽和疏水性尾都是诱导HGF产生的必须结构[26]。因此，HGF是否参与多黏菌素导致的肤色加深也有待进一步研究。

此外，目前对于多黏菌素B导致肥大细胞脱颗粒的机制也尚不明确。研究发现，肥大细胞膜上一种非选择性G蛋白偶联受体Mas相关的G蛋白偶联受体-X2（MPGPRX2），它的内源性和外源性配体结构上似乎具有一定特征：阳离子两亲性肽，肽链中存在D型氨基酸等[27-29]。这些特征与多黏菌素B的结构特征相对应，故进一步研究该受体在多黏菌素B致肥大细胞活化中的作用是必要 的。

5 结语

多黏菌素B诱发的皮肤色素沉着对患者有严重的社会心理影响，降低患者的生活质量，对其病理机制的研究具有重要意义。目前多黏菌素B诱发色素沉着的机制研究证据零碎，大部分研究缺乏多黏菌素B与色素沉着的直接联系。所有可能的机制中，组胺参与的色素沉着机制假说证据最多，受多数学者认可，但也存在无法解释的问题，同时不排除其他机制共同作用的可能。