图 1. 黑色素合成途径与经典“晒黑途径”
a: 黑色素合成涉及酪氨酸酶基因家族中的 3 种酶，即酪氨酸酶 (TYR)、酪氨酸酶相关蛋白 1 (TRP-1)、酪氨酸酶相关蛋白 2 (TRP-2); b: cAMP-MITF-色素沉着途径

“晒黑”的经典途径：紫外线照射导致角质形成细胞中的 DNA 损伤和 p53 活化，p53 激活 POMC，POMC 前蛋白裂解形成的 α-MSH。α-MSH 与黑素细胞膜中的 MC1R 结合，导致 cAMP 增加和 PKA 激活。活性的 PKA 使小眼相关的转录因子  (MITF) 增加，MITF 转录进而调节色素沉着酶，如 TYRP1、TRP2 和酪氨酸酶等。

图 2. 研究思路

图 4. NNT 介导的色素沉着机制
a: siNNT 处理 72 小时后 UACC257 黑色素瘤细胞的酪氨酸酶、DCT/TRP2 和 TYRP1 的表达; b: siRNA 转染后 NNT、mMITF 和 TYRP1 的 qRT-PCR 分析; c: Forskolin 处理黑色素瘤细胞和皮肤组织

改变 NNT 会影响酪氨酸酶和关键黑色素生成酶的蛋白质水平，假设 NNT 会影响某些黑素体蛋白质的稳定性。

如图 5a 显示，siNNT 显着增加酪氨酸酶蛋白的稳定性，抗氧化剂 (NAC 或 MitoTEMPO) 会下调这种稳定性 (绿色框)。MG-132 是一种蛋白酶体抑制剂，可阻抑 NNT 过表达诱导的 UACC257 细胞酪氨酸酶蛋白稳定性降低 (图5b)。

研究者们还观察了原代人类黑素细胞中，NNT 表达对黑素体超微结构的影响。如图 5c 所示，siNNT 导致晚期/色素沉着黑素体 (阶段 III 和 IV) 的显着增加，而 NNT 的过表达会导致向早期/无色素黑素体 (阶段 I 和 II) 的转变 (图5d)，这些结果表明 NNT 通过蛋白酶体介导的酪氨酸酶蛋白降解诱导黑色素水平的变化，并调节黑素体中的成熟。

图 5. NNT 敲低条件黑素体的成熟
a: siNNT 介导的增加的蛋白质稳定性被抗氧化剂阻断; b: MG132 处理过表达 NNT 的 UACC257 细胞; c-d: 黑素体成熟的检测

2,3BD 是一种 NNT 的抑制剂，如图 6a 所示，在人体皮肤模型上，2,3BD 可显著诱导黑色素沉积。2,3BD 处理还可防止形成 UVB 诱导的 CPD (紫外辐射后的一种光产物)，并且 2,3BD 还显著下调了 γ-H2AX (一种 DNA 双链断裂的标志物) 表达 (6b-c，绿色框)。2,3BD 诱导的色素沉着可以保护人体皮肤免受 UVB 诱导的 DNA 损伤。

研究者们选择了 Nnt 突变纯合子的 C57BL/6J 小鼠模型，与 C57BL/6NJ 野生型相比，如图 6c 所示, NntC57BL/6J 小鼠显示出皮毛色素沉着增加。

此外，如图 6d, 还构建了斑马鱼 NNT 过表达模型，过表达 NNT 的斑马鱼 (NNT OE) 与空质粒斑马鱼胚胎相比，所观察到黑色素细胞内色素沉着减少，使用 2,3BD 处理 NNT OE 鱼阻止了  NNT 过表达诱导的黑素细胞色素沉着减少。

图 6. NNT 敲低条件黑素体的成熟
a: 2,3BD 诱导皮肤色素沉积; b: 2,3BD 处理在 UVB 诱导条件下的 CPD 和 γ-H2AX 的表达变化; c: 纯合子 nnt 敲除鼠色素沉积; d: 过表达 NNT (NNT OE) 的斑马鱼模型

小结：
这篇文章阐明了一种新的依赖于 NNT 的独特色素沉着机制，与经典的 UVB-cAMP-MITF 晒黑途径不同。

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参考文献

1. David E. Fisher, Elisabeth Roider, et al. NNT mediates redox-dependent pigmentation via a UVB- and MITF-independent mechanism. Cell. 2021 Jun 29;S0092-8674(21)00757-1