MC1R在不同人种皮肤颜色遗传学方面进展

MC1R在不同人种皮肤颜色遗传学方面的研究进展【摘要】人类皮肤颜色差异由遗传学控制，反映人类遗传学特性。

mc1r（黑皮质素受体-1）被认为是决定人类毛发和皮肤颜色的主要基因之一。

mc1r基因型-表型对不同人种皮肤颜色差异性研究有重要的地位，了解影响皮肤颜色表型基因位点多态现象的水平及mc1r与不同表型相互作用关系对扩大皮肤颜色遗传学领域具有重要研究价值。

【关键词】黑皮质素受体-1；基因；表型
【中图分类号】r751【文献标识码】a【文章编号】1008-6455（2011）04-0541-01
不同人种皮肤和毛发颜色差异是人类最为显著的特性之一。

人类皮肤颜色差异是由遗传学控制的。

皮肤色素遗传学研究已远落后于人种皮肤颜色表型多样性和原因学的研究，尤其是鼠皮毛色素调节基因逐个被研究发现（在已知127个鼠色素形成基因中，有60个已被证实是人类种间同源基因[1]）已使状况大为改观。

人类皮肤色素形成具有半孟德尔遗传模式，有多基因特性，由主要基因和修饰基因共同作用形成。

色素形成是外界环境影响下的各种基因同步化相互作用的一大性状[2]。

黑素合成生物化学和酶学方面的新发展使人们对黑素合成的遗传调节过程有了深入的了解。

在众多变异基因中，能影响人黑素细胞功能的有 mc1r （黑皮质素受体-1），p基因，和tyrp 及silv
基因家族成员等。

其中，mc1r表达于人黑素细胞，mc1r和α-msh 和acth有亲近性（α-msh：α-促黑素细胞激素和acth均可促进黑素形成而使皮肤着色），一旦黑皮质素肽结合mc1r，就会刺激黑素的形成；而p基因及tyrp 和silv基因家族成员可直接在黑素细胞内组装并参与黑素小体形成。

在这里，我们主要强调mc1r与不同人种皮肤颜色形成的关系；mc1r关联的不同人种皮肤颜色表型-基因型关系及mc1r基因序列多样性谱三方面内容。

1 mc1r与不同人种皮肤颜色形成
mc1r编码产生317个氨基酸的前蛋白，如同g-蛋白受体，mc1r 有50个外显子，不含内含子（无明显生理学意义）。

mc1r的n端有15nstp18和29nqtg32两个糖基化氨基酸残基序列，n端糖基化有何作用还不明确。

[3]黑皮质素家族还包括其他四种受体: mc2r （acth受体）; mc3r 和 mc4r（在中枢神经系统中发挥效应）及mc5r（主要调节鼠皮脂腺功能，可能同样作用于人类）[4]。

mc1r 是鼠类基因座的人类同系物，而鼠类基因座已证实可调节鼠皮毛真黑素和褐黑素的形成。

在人类，真黑素的合成依赖黑素细胞表达功能性mc1r及联结α-促黑素细胞激素共同起作用。

mc1r被认为是决定人类毛发和皮肤颜色的主要基因之一，已被成功克隆，同时发现其位点在16q24.3。

cone等猜想mc1r多态性可能是造成人类皮肤颜色差异的主要原
因。

红发白皮肤北欧人表现了mc1r 多态性，减低了皮肤晒黑的能力，却增加了皮肤黑色素瘤和其他皮肤肿瘤的危险性[5]。

与此同时，进入欧亚大陆的人类，因日光较少缘故，mc1r等位基因未产生明显变异，所以这一人群未产生黑色皮肤。

最近进行的mc1r启动子功能模型研究对放松性选择提出了质疑，认为亚洲人和欧洲人的一些mc1r变异是纯化和多样化选择活动之结果[6]。

也有研究说明人类于不同时间不同区域发生的皮肤颜色进化与自然选择相关联，它导致了深浅肤色表型不受约束的进化及包括可能的皮肤着色和
失色过程。

2 mc1r基因型-表型与不同人种皮肤颜色
mc1r基因编码区具有高度多态性，已有超过35个分隔位点被确定[7]。

在亚洲人种，虽然功能性r163q 位点变异较常见，但研究仍很缺乏。

而编码区外的基因序列变异不对不同人种皮肤颜色差异起作用。

对人类，家族，人口以及相关疾病研究表明了mc1r多样性与一系列重复表型息息相关。

例如r151c位点, r160w 位点和 d294h位点改变关联着红发白皮肤人种，因为大多数红发人种不是这些相关基因改变的纯合子就是复合杂合子。

大约10-20% 的红发个体因某一个等位基因改变，从而显现出浅红色皮肤外观；对于已潜在丧失两个功能性等位基因的个体则表现出金发碧眼外观。

在英国北部，超过40% 的人口具有一些已知重要下调作用的等位基因，诸如如
r151c 或 r160w。

另外，以此上这些具有下调作用的功能性等位基因的重要性为标准，其他一系列表型特征也很容易被联想到，包括反复日晒产生烧伤趋势超过晒黑趋势;客观评价雀斑和痣[8]以及黑色素瘤和其他皮肤肿瘤。

mc1r发挥日晒保护作用不是通过黑色素的数量及类型，可能借助其他无色素的机制起作用的，毕竟肿瘤产生于不同的细胞类型，它在日光诱导下发生，不会只是特异的单一细胞类型作用结果，如单一的黑色素细胞。

在一项针对意大利人和美国人总体做的研究表明mc1r变异会使braf基因变异的黑色素瘤发生恶变的可能性增加。

mcir相关作用机制还不是完全清楚，需要进行更多研究去弄清内在关联。

[9]
3 mc1r基因序列多样性谱
由于mc1r基因多样性存在着程度问题，这也使早期的综合性研究变得混淆不清。

在早期的研究中，尽管说明了一些基因变异联系着红发白皮肤人种的表型，但不能指出最最有影响力的，且只证实小部分人群所具有的共有序列，对于遗传方式仍不清楚。

随后的关联性、家族性研究及功能性研究，只部分地认识了一些等位基因的作用，包括 r151c, r160w 和 d294h 及其他一些等位基因。

有很多仍无法弄清; 另外，家族性研究也提示v60l模型是一种缓慢作用的功能下调性等位基因，而对于其他一些等位基因，诸如d84e,
其功能状态依然不清楚且有矛盾的结果产生[10]。

4 结语
总之，人类皮肤颜色的遗传学研究尚处于初步探索阶段，需进一步了解影响皮肤颜色表型基因位点多态现象的水平，效应及其相互作用。

对mc1r研究，今后的重点依然是是确定其哪一等位基因起显著意义，更多的联系其有价值的表型特征，进一步扩大皮肤颜色遗传学领域的研究价值。

参考文献
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