黑素細(xì)胞位于表皮基底層，被大約5個(gè)角質(zhì)形成細(xì)胞包圍，通過(guò)多個(gè)樹(shù)突延伸和另外的35～40個(gè)角質(zhì)形成細(xì)胞接觸，構(gòu)成表皮黑素單位。當(dāng)角質(zhì)形成細(xì)胞暴露于陽(yáng)光時(shí)，將信號(hào)傳遞給和其相連接的黑素細(xì)胞，并啟動(dòng)黑素合成和黑素小體形成的路徑，隨后，黑素小體通過(guò)樹(shù)突連接從黑素細(xì)胞轉(zhuǎn)移到角質(zhì)形成細(xì)胞，聚集形成皮膚上的一個(gè)臨時(shí)的微型遮陽(yáng)傘。黑素吸收紫外線（UV）并消除高度活性的氧自由基，為皮膚提供UV照射損傷的一線防御。完全分化的黑素細(xì)胞時(shí)刻暴露于UV中，足夠量的損害后細(xì)胞無(wú)力自我修復(fù)，可通過(guò)凋亡途徑被清除，由黑素干細(xì)胞（MSC）進(jìn)行補(bǔ)充和更替。累積突變的MSC與黑素瘤的形成密切相關(guān)。

　　一、黑素干細(xì)胞

　　MSC是產(chǎn)生黑素細(xì)胞前體具有自我更新能力的細(xì)胞，其特征是表達(dá)多巴色素互變異構(gòu)酶，存在于鼠和人的毛囊隆突區(qū)，給毛發(fā)和緊鄰的周圍皮膚提供黑素細(xì)胞。MSC確保表皮基底層維持適量的黑素細(xì)胞，使得角質(zhì)形成細(xì)胞接受足夠的黑素顆粒，保護(hù)皮膚免受太陽(yáng)射線的損傷。MSC產(chǎn)生黑素細(xì)胞應(yīng)對(duì)外源性損傷，并取代失去功能的衰老黑素細(xì)胞。

　　二、黑素瘤起源于MSC的機(jī)制

　　1.紫外線照射和DNA損傷：UVA誘導(dǎo)的DNA損傷是皮膚干細(xì)胞區(qū)域中一種重要的致癌因素。通過(guò)產(chǎn)生活性氧、過(guò)氧化氫和超氧陰離子，MSC中DNA和蛋白質(zhì)受損。。

　　2.DNA修復(fù)：UVA加速DNA損傷，主要表現(xiàn)在黑素細(xì)胞譜系，包括MSC和（或）黑素細(xì)胞前體。隨著年齡的增加，細(xì)胞失去DNA損傷修復(fù)的能力，加之紫外線照射帶來(lái)的氧化性應(yīng)激，威脅了干細(xì)胞的功能。。

　　3.黑素干細(xì)胞的突變：研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)生于幼童期嚴(yán)重的曬傷，進(jìn)入成人期后發(fā)生黑素瘤的風(fēng)險(xiǎn)增加。接到表皮黑素細(xì)胞更替需求信號(hào)的MSC，通過(guò)真皮和接合部的移行階段，終止于表皮基底層的樹(shù)突狀階段。這個(gè)過(guò)程中，破壞壁龕的正常生理功能的任何因素，可能觸發(fā)級(jí)聯(lián)效應(yīng)，中斷調(diào)節(jié)MSC的正常穩(wěn)態(tài)機(jī)制，導(dǎo)致細(xì)胞不受控制的增殖和異常分化。

　　4.黑素瘤起源細(xì)胞：隨著癌癥干細(xì)胞的研究進(jìn)展，人們?cè)诤谒亓鲋凶R(shí)別出惡性黑素瘤起源細(xì)胞（MMIC），這些細(xì)胞具有體外自我更新和體內(nèi)形成腫瘤的能力。MMIC缺乏常規(guī)黑素瘤細(xì)胞的表面標(biāo)記，但表達(dá)ATP結(jié)合蛋白B家族成員5（ABCB5）、干細(xì)胞標(biāo)記CD133、神經(jīng)嵴神經(jīng)生長(zhǎng)因子受體CD271等，顯示干細(xì)胞的性質(zhì)。推測(cè)黑素瘤起源細(xì)胞為突變積累的MSC或者前體細(xì)胞，驅(qū)動(dòng)黑素瘤的發(fā)生。

　　三、黑素瘤發(fā)生的模型

　　黑素干細(xì)胞在到達(dá)表皮基底層之前，要經(jīng)過(guò)不同的成熟階段，從MSC經(jīng)過(guò)黑素細(xì)胞前體到成熟的黑素細(xì)胞。

　　分化路徑中存在不同階段的黑素細(xì)胞前體，可解釋在不同皮膚區(qū)域內(nèi)黑素瘤的惡性程度不同。例如，侵襲性黑素瘤可能反映致癌作用發(fā)生在分化過(guò)程更原始階段。在修復(fù)和防御過(guò)程中，已經(jīng)積累了較多突變但尚未發(fā)生轉(zhuǎn)化的黑素細(xì)胞前體，在向表皮基底層移行的過(guò)程中，當(dāng)經(jīng)受紫外線照射時(shí)，可能發(fā)生轉(zhuǎn)化，發(fā)生黑素瘤。一些黑素細(xì)胞可能會(huì)到達(dá)表皮，但缺乏具有抵抗力的基因、信號(hào)蛋白和抗氧化路徑，當(dāng)暴露于高流量的UVA/UVB照射時(shí)，也易于轉(zhuǎn)化，形成黑素瘤。