黑色素

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聚黑色素的化學結構

黑色素生物色素,是酪氨酸經過一連串化學反應所形成,動物植物原生生物都有這種色素。黑色素通常是以聚合的方式存在。在黑色素细胞中,酪氨酸经酪氨酸酶作用,羟化生成多巴,后者经氧化、脱羧等反应转变成吲哚醌,最后吲哚醌聚合为黑色素。先天性酪氨酸酶缺乏的病人,因為不能合成黑色素,患者皮膚毛髮等發白,稱為白化病。白化病患者對陽光敏感,易患皮膚癌。

分類

目前已知細菌來源的黑色素一般可分為以下四類。第一類是真黑素(Eumelanin),第二類是棕黑色素(Pheomelanin),又稱為脫黑色素。這兩類黑色素又可被統稱為L-多巴黑色素(L-DOPA melanin)。第三類是膿黑色素(Pyomelanin),也被稱為尿黑酸黑色素(HGA melanin),而第四類則是1,8-二羥基萘黑色素(DHN melanin)。膿黑色素與DHN黑色素又可被統稱為異黑色素(Allomelanin)[1]

真黑素可以細分為黑真黑素(Black eumelanin)和棕真黑素(Brown eumelanin)兩種:

  • 黑真黑素:只有該色素,隨著黑真黑素從少到多,髮色呈現從灰到黑的顏色。
  • 棕真黑素:只有該色素,隨著棕真黑素從少到多,髮色也會從淡黃色變為棕色。

基因遺傳學

MC1R (melanocortin 1 receptor)基因提供了製備稱為黑皮質素1受體的蛋白質的說明。該受體在正常色素沉著中起重要作用。受體主要位於黑素細胞的表面,黑素細胞是產生稱為黑色素的色素的特化細胞。黑色素是賦予皮膚,頭髮和眼睛顏色的物質。黑色素也存在於視網膜的光敏組織中,在正常視力中起到作用。黑色素可以保護皮膚免受陽光中紫外線輻射的傷害[2]

黑素細胞會產生兩種形式的黑色素,即真黑素和棕黑色素。這兩種色素的相對量有助於確定人的頭髮和皮膚的顏色。主要產生真黑素的人往往​​有棕色或黑色的頭髮和深色的皮膚,很容易曬黑。主要產生棕黑色素的人往往​​會有紅色或金色的頭髮,以及淺色偏白皙的皮膚[2]

黑皮質素1受體控制黑素細胞產生哪種類型的黑色素。當受體被激活時,它會在黑素細胞內引發一系列化學反應,刺激這些細胞產生真黑素。如果受體未被激活或被阻斷,則黑素細胞產生褐黑素而不是真黑素[2]

MC1R基因中的常見變異(多態性)與皮膚和毛髮顏色的正常差異相關。某些遺傳變異在紅頭髮,白皙皮膚,雀斑和對陽光照射敏感性增加的人群中最常見。這些MC1R多態性降低了黑皮質素1受體刺激真黑素產生的能力,導致黑素細胞主要產生棕黑色素。儘管MC1R是正常人類色素沉著的關鍵基因,但研究人員認為其他基因的作用也會影響人的頭髮和皮膚著色[2]

黑皮質素1受體在黑素細胞以外的細胞中也具有活性,包括參與機體免疫和炎症反應的細胞。受體在這些細胞中的功能尚不清楚[2]

另見

參考資料

  1. ^ 柴保中; 王禾; 彭珍榮; 沈萍; 陳向東. 細菌黑色素的合成途徑及生物功能研究進展. 微生物學通報. 2014, (2): 334–343. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 MC1R gene. United States National Library of Medicine. 2020-03-17 [2019-03-06]. (原始内容存档于2020-09-28) (英语).