黑素细胞的基本生物学特性

一、黑素细胞的形态

（一）表皮黑素细胞

即通常所讲的黑素细胞。光镜观察它位于表皮基底层中，胞体略大于基底层KC，胞质较空，胞体常低于后者的胞核。在皮肤切片中，表皮基底细胞层平均每10个KC中有一个黑素细胞。HE染色胞体呈圆形，核小而深染，胞质透明。黑素颗粒特染可见黑素细胞向上伸出多个树突，伸展到邻近的KC之间。同一黑素细胞在生长环境改变时，形态可以发生明显变化，条件恢复时，形态又向原形转变，表现出较强的适应性：①在和KC体外共培养条件下，黑素细胞形态呈多树突状，树突细长，伸展至KC集落中，胞体小，折光性强；②纯培养于含TPA的培养基中，胞体则更小，折光性更强，树突细长但数目减少；③在不含TPA的培养基中纯培养时，细胞树突缩短变宽，数目可减至两三个，整个胞体变宽，折光性弱。

电镜下，黑素细胞胞质电子密度低，易于在基底层KC之间发现，以5 000倍以上的条件观察：黑素细胞胞核常不规则，胞浆内无张力细丝，有发达的粗面内质网、线粒体及高尔基复合体，黑素小体主要位于细胞上部的周边。黑素细胞与KC之间无桥粒结构，在其周围的KC间可见较多含黑素小体的树突断面，基底面可见完整的基底膜（透明板、致密板、致密板下带）与相邻的KC基底膜相连接。

（二）真皮黑素细胞

人类黑素细胞的移行发育过程中黑素细胞从神经嵴分化出来，经过真皮移行至表皮的基底细胞层，有的黑素细胞停留在真皮中。采用前黑素小体与还原银的反应性，在电镜下确定发生反应的细胞为黑素细胞。研究发现在胚胎2～4周时真皮即可以发现黑素细胞，随着胎儿皮肤分化、发育，真皮内黑素细胞逐渐减少，出生时趋于完全消失。但少数人出生后真皮内仍保留有黑素细胞，形成太田痣、伊藤痣、蒙古斑等表现。病理检查显示黑素细胞散布于真皮胶原纤维和弹性纤维之间，呈梭形或者树枝状，含有棕褐色颗粒，多巴反应阳性或者弱阳性。电镜观察这些黑素细胞内常含有大量黑素化的颗粒，内质网发育较差。如果真皮内黑素细胞聚集成巢则形成痣，痣细胞呈圆形、立方形或者上皮细胞样，胞浆内含有黑素颗粒。电镜下与衰老的黑素细胞一致。

（三）毛囊黑素细胞

毛囊黑素细胞产生黑素小体，黑素小体决定毛发颜色。过去认为毛囊黑素细胞位于毛乳头上方毛母质细胞之间。近年来，通过原代培养人类毛囊黑素细胞，发现毛囊黑素细胞有2个部分。一部分是具有黑素合成活性的黑素细胞，树突丰富，位于生长期毛囊毛母质和漏斗部；另一部分是一种未活化的无色素性黑素细胞，数量较多，胞体小，双极无黑素合成活性，体外培养贴壁率高，增殖活跃，分布在生长期毛发外毛根鞘中、下段，极少分布于毛球部，这些无色素性黑素细胞多巴反应阴性，但可以转化为多巴反应阳性的细胞。Narisawa等发现毛囊漏斗部和毛球部位的黑素细胞比毛囊中部皮脂腺以下的黑素细胞体积大，NK1／β抗体反应更强。只有在毛球和隆突部位能看到树枝状黑素细胞，而毛囊中部黑素细胞的树突很少，推测是黑素前体细胞。

毛囊外毛根鞘存在的这些黑素前体细胞（melanocyte precursors）（pigment cell precursors），国外多篇文献认为它等同于黑素母细胞（melanoblasts）。Nishimura等用Dct－lacZ转基因小鼠在毛囊的下部鉴定到具有干细胞特性的黑素母细胞，认为外毛根鞘的黑素母细胞是毛囊基质黑素细胞和表皮黑素细胞的干细胞来源。表皮表达的SCF在外毛根鞘与表皮之间建立了一条通道，黑素母细胞是沿着这条通道从毛囊迁移到表皮的。黑素母细胞被激活后，迁移出其生长的微环境，克隆出大量黑素母细胞，最终分化为黑素细胞；同时，又有母细胞返回其生长环境，恢复到胞体小而圆的暂时静止状态。Nishimura等同时用转基因小鼠证明干细胞壁龛（niche）在黑素母细胞增殖中起重要作用，扩增后一部分黑素母细胞能从壁龛中移出，同时又在空的壁龛处再增殖，作为干细胞保持足够的自我更新能力。这些实验充分证明了毛囊的壁龛部位存在黑素母细胞。

二、黑素细胞的胚胎学

黑素细胞起源于神经嵴，神经嵴是哺乳动物胚胎发育早期的瞬时性结构，含有包括黑素前体细胞在内的多种前体细胞。在胚胎发育的特定阶段，黑素细胞干细胞从神经嵴出发，沿着不同的路线，至皮肤、毛囊、眼、耳蜗、软脑膜定居，形成黑素细胞、毛囊黑素细胞、脉络膜细胞等。神经嵴细胞受周围环境或者某些信号影响而发生定向移行分化成黑素母细胞和黑素细胞。

原始黑素细胞最早出现于皮肤的时间大约在胎儿8周，这时的黑素细胞几乎不产生黑素。除皮肤的一些特殊部位（如乳头、外生殖器、毛囊的球部）在出生前就产生丰富的黑素外，其他的黑素细胞是在出生后才开始完全发挥其功能的。