胎记的图案表明一种新的黑素细胞前体在原肠胚形成前后出现

胎记的图案表明一种新的黑素细胞前体在原肠胚形成前后出现

文/泊客

编/泊客

前言

在小鼠和鸡身上的系统研究已经绘制出了两条神经嵴衍生的黑素细胞前体迁移途径

考虑到这些,本研究重新评估了 人类先天性色素障碍的模式 ,并确定了在不同基因疾病中一致的三种复发模式。

胎记的图案表明一种新的黑素细胞前体在原肠胚形成前后出现

其中只有两种在已知的黑素细胞自主疾病中出现。

节段性模式与动物研究中的经典背外侧种群很好地相关,

显示了对中线、颅尾轴混合、单侧迁移和关键表皮衍生结构的侵犯的尊重。

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然而,重要的是,负责非节段模式的黑素细胞前体,即以中线为中心的圆形双侧迁移

不涉及关键的表皮衍生结构,此前尚未被发现

我们认为,这一种群起源于原肠胚形成的时间,最有可能在中胚层,并最终 居住在真皮内

它是否有助于非疾病状态下成熟的黑色素细胞尚不清楚。

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然而,与获得性白癜风模式的相似之处表明它确实如此

三种模式中,hypo-着色细和螺旋Blaschko 's lines,被认为 是非细胞自主的。

第一部分

三种主要的复发模式的先天性色素障碍被确定

我们提出,其中一种模式是非自主的黑素细胞,对应于精细和轮生的Blaschko’s lines,和两个是黑素细胞自主。

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这两者在这里被称为 分段的和非分段的 ,试图将它们与现有的术语联系起来,

尽管它们的特征在这里被重新定义。

节段性和非节段性模式被提出来代表不同的黑素细胞前体种群

基于它们在一个个体中不会同时出现,它们具有不同的定义特征。

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每个图案的区域以一种像拼图一样的方式聚集在一起,以两种不同的方式或多或少地覆盖整个皮肤。

节段型与经典的神经嵴背外侧种群相对应,而非节段型种群目前还没有在实验室环境中进行研究。

一、分段模式——“四边形”

这种模式在外溢痣(斑点和丘疹)、PPK和MAS中很常见,在先天性NF1的café—au—lait斑点中很常见, EDM中有规律,CMN中很少。

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这种模式的色素沉着几乎覆盖整个皮肤,包括表皮结构,

如嘴唇的朱红色边缘,眼睑(包括睑裂),乳头的乳晕,但不包括手掌、脚底、甲床和指尖。

这种图案的特征可以概括为直边定义,形成粗糙的四边形形状

在研究的疾病中,这种模式通常被看作是将胚胎粗切成大的颅尾段色素沉着

然而,沿着背侧中线可以看到更小的节段分裂,这可能与胚胎日益分割有关。

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因此,这是一个分割模式的光谱,从我们所知道的旗形和棋盘,到有时被称为“宽Blaschko-线性模式”的宽线性波段。

值得注意的是,在将这些区域映射到成人身体地图上的基础上,从单个黑素细胞前体中提取的区域之间,节段模式频谱似乎没有重叠的区域。

对于广泛的胎记,这些分节的模式包括背侧和腹侧,而这些区域内较小的胎记只能影响其中一个或另一个。

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头皮皮肤的分割模式尚不清楚,因为头皮的毛发掩盖了许多被研究的照片,需要进一步的工作来确定这一点。

树干上粗的较大节段的色素沉着被尖锐的横向边缘所界定。

这些通常也由后/背侧/前/腹侧中线划定,导致单侧色斑块的四边形旗状格局,或在不同的颅尾水平上影响多个节段的棋盘状格局。

在某些情况下,这种模式可以是双侧的,在同一颅尾水平线上的中线任 意一侧有横向阻滞 ,导致在一个或多个颅尾水平上出现带状模式。

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在这些大节段型中,中线两侧各有4个颅尾节段,共8个节段。

这种节段型型也见于一些黑素细胞疾病,段数适度增加到大约14,并开始呈现稍微复杂的轮廓,有时称为 广泛的Blaschko-线性模式

值得注意的是,这不同于Blaschko的精细和轮纹线条,没有复杂的线和轮,而是一系列宽的线性带,显示中线倾斜。

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二、非线段模式——“圆形”

这种模式常见于CMN、EDM和PPV,很少见于NF1中巨大的先天性café—au—lait斑。

这种图案的特征可以概括为圆形边缘定义形成粗糙的圆形或卵形

为了演示这种模式,我们将重点关注与单个黑素细胞前体场相对应的一系列皮肤区域,使用CMN病例作为模型确定每个区域的最大范围。

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总的来说,在这个新群体中,我们估计大约有12-13个奠基黑素细胞前体

然而,根据将这些领域映射到成人身体地图上,这两个领域之间有 相当大的重叠。

在这个群体中,也有一些缺失的区域,特别是眼睛周围、嘴巴周围、在一定程度上在手掌和鞋底,以及指尖/甲床。

背侧有上下两个截尾野,对应于临床文献中经典描述的后/背侧皮肤表面的“ cape”和“沐浴干”。

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在EDM和PPV中,这些可以被视为一个单独的字段

在极少数已发表的CMN病例中,这些被视为一个单独的领域,值得注意的是,这些儿童还存在表皮异常。

两个背侧截断场是双侧的,大致对称于后/背侧中线周围,包括各自肢体的近端部分。

四肢的背侧截骨场是横向和周向的,截骨通常在肘部以上和膝盖以上,

但在极少数情况下,截骨可以延伸到手腕或小腿中部。

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上场从头皮延伸到顶点周围,向下延伸到脸的外侧边缘但保留了前额和脸的中心,沿周向延伸到颈部包括下巴下,

沿周向延伸到上肢通常在肘部上方,沿躯干周向下至腰椎后方/背侧,乳头下方,脐前方/腹部上方。

然而,在所有研究的疾病中,该区域的周向前/腹侧连接在个体之间是非常不同的

即使该区域的最大范围位于后/背轴,并且躯干的前/腹侧表面通常由该区域供应不足。

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在后/背侧,下缘通常向下凸出,从后/背侧到前/腹侧有一个轻微的向上斜度,导致前/腹侧干上有一个横向或凹上的下缘

第二部分

目前对背外侧通路的认识只能解释两种常见和反复出现的模式中的一种,这种模式见于基因无关的、先天性的黑素细胞自律性色素障碍

在这里,我们提出,非节段的“圆形”模式代表了迄今未描述的黑素细胞前体的种群

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关于这一提议的警告是,人类早期胚胎发育不能直接研究

我们还没有考虑到嵌合克隆疾病中突变型细胞和野生型细胞之间相互作用的可能影响,

我们研究过的基因型不同的疾病之间可能存在着未知和未被怀疑的共性,导致了它们的相同模式。

目前还不清楚这种新群体何时、从哪个胚层产生,以及最终在哪里结束。

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然而,有一些重要的线索可以引导我们做出假设

我们可以观察到,它以双侧对称的方式在头部、躯干和近肢上定植,在头部和躯干上都有背侧和腹侧分支。

此外,表现出这种模式的色素沉着病主要有真皮组织病理,并不影响关键的外胚层衍生结构。

因此,非节段种群最符合原肠条带区中胚层细胞在原肠胚形成前后的迁移规律,并且种群随胚的生长,通过细胞分裂和离心扩散的过程向外随机扩大。

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我们还认为它 最终位于真皮层内

然而,它也可能与一个非常早期的外胚层种群相容,该种群出现在原肠胚形成和胚胎分裂为左右之前,前提是这与神经嵴背外侧种群不同。

这一理论可以通过谱系追踪来验证,例如,小鼠胚胎,

用荧光或类似的标记来标记中胚层细胞,结合成黑素细胞特定基因的表达,并在出生后在真皮内寻找标记细胞的证据。

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它还可以通过多个单细胞DNA测序进行测试,通过建立胚胎学上的突变时间和该细胞的谱系,

从已知的致病突变的人类受试者中构建细胞发育的系统发育树

这可能会使用先前建立的用于 成人胚胎学谱系追踪的体细胞突变图谱

在一些嵌合性克隆疾病中,明显有一个单一的背侧截尾野,

这表明最初有一个单一的截尾黑素细胞前体细胞,它首先在背侧中线指定(在大约第15天,小鼠E6.5),其后代填充整个背侧躯干,并向腹侧可变延伸。

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还有近端肢体(也就是上臂和大腿,在它们明显形成独立结构之前)。

根据嵌合性无性系疾病中背侧躯干上下侧野的复发模式,该细胞随后分裂为两个,集中在发育中的脊柱的头端和尾端。

如果我们能够先看到一个细胞,然后是另一个细胞的后代和它们的色素沉着,我们可以期望在平圆盘上看到的是一个圆形/卵形的群体在头部或尾部

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想象这个圆形病变在胚胎外侧折叠和头部和四肢发育后被转译到新生儿身上

可以看出这与不同的嵌合克隆疾病的产后表型相关

在胚胎后期(估计人类第4周,小鼠第10- 11周),非节段性黑素细胞前体出现在发育中的头部和肢芽中。

头部和肢体芽发育的奠基细胞是否在面部和肢体芽发育之前就已经确定,目前尚不清楚。

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然而,来自罕见的CMN和EDM病例的数据显示,其中一个或两个远端肢体场以及尾侧截场均可受累,或面部场以侧截场。

另一种可能是,每一个领域的非节段性黑素细胞前体在新结构中独立出现。

非节段性白癜风中 脱色倾向于从非节段性区域缺失相关区域开始。

此外,睫毛和眉毛的黑素细胞数量在早期疾病中通常不受影响,乳头和嘴唇的乳晕也是如此。

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相比之下,节段性白癜风的发病区域与此处描述的黑素细胞性疾病的节段性 模式密切平行

并限制在适当的区域,从疾病早期开始,就会涉及睫毛、眉毛、乳晕和嘴唇的表皮结构。

因此,白癜风的这些亚型可以被认为是不同黑素细胞群体的疾病,独立于疾病机制本身

综上所述,我们提出了 一种新的黑素细胞前体在中胚层的原肠形成时期出现

并通过从背侧和腹侧中线处增殖和扩散的离心迁移,在真皮中定居下来

胎记的图案表明一种新的黑素细胞前体在原肠胚形成前后出现

目前尚不清楚这一人群是否有助于正常的色素沉着,或黑素细胞分化是否仅在先天性遗传疾病条件下可见。

然而,考虑到白癜风的模式,我们认为这一新种群确实有助于人类皮肤的正常色素沉着

而且很可能在其他人群中,并通过从背侧和腹侧中线病灶的增殖和扩散离心迁移,以占据真皮。

目前尚不清楚这一人群是否有助于正常的色素沉着,或黑素细胞分化是否仅在先天性遗传疾病条件下可见。

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然而,鉴于白癜风的模式,我们认为这一新种群 确实对人类皮肤的正常色素沉着有贡献

而且很可能对其他脊椎动物的皮肤色素沉着也有贡献

参考文献:

1.Fleischman, R. A., Saltman, D. L.,《人类发育缺陷花斑性状c- kit原癌基因的缺失》

2.Gangireddy, V. G., Coleman, T.,《临床医学影像:先天性黑素细胞痣》

3.Glover, J. D., Knolle, S.,《毛囊间表皮中黑素细胞数量的维持》

4.Grichnik, J. M., Ali, W. N.,《KIT的表达显示在人类皮肤中有一群前黑素细胞》