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皮膚屏障功能研究與修復方法（上）

來源：泰然健康網(wǎng) 時間：2024年12月27日 11:41

皮膚是人體最大的器官，覆蓋于整個體表，起到重要的屏障作用。一方面保護機體內各種器官和組織免受外界環(huán)境中機械的、物理的、化學的和生物的有害因素的侵襲；另一方面防止組織內的各種營養(yǎng)物質、水分、電解質和其他物質的喪失，從而保持機體內環(huán)境的相對穩(wěn)定。

皮膚屏障從結構上可分為廣義和狹義的屏障。其中，廣義的皮膚屏障主要包括與皮膚各層結構相關的屏障，包括物理屏障、色素屏障、神經(jīng)屏障、免疫屏障。狹義的皮膚屏障主要指物理性屏障，主要涉及皮膚角質層（SC）結構相關的屏障。我們平時說的皮膚屏障都是物理屏障。

1. 皮膚角質層的相關屏障結構和功能[1,2]

由于皮膚與外界環(huán)境直接接觸，皮膚角質層是防止外界有害刺激如各種化學物質和病原微生物等經(jīng)皮滲透的重要屏障，同時能夠承受機械外力作用并具有調節(jié)經(jīng)皮水分流失（TEWL）的功能。角質層作為一個連續(xù)性屏障，主要由角質細胞和細胞間脂質構成。其中，角質細胞的胞液含有豐富的角蛋白和天然保濕因子（NMFs）。通常把皮膚屏障比喻為“磚墻”結構，角質細胞好比墻之“磚”，而細胞間脂質好比墻之“灰漿”，它將角質細胞嚴密地連接起來，使皮膚屏障正常，保證既不丟失水分，又不受外界侵犯。同時覆蓋在這層磚墻結構之外還有一層皮脂膜，和磚墻結構共同構成了皮膚的物理性屏障。

1.1 皮脂膜

皮脂膜為覆蓋于皮膚表面的一層透明薄膜，又稱為水脂膜。主要由皮脂腺分泌的皮脂、角質層細胞崩解產生的脂質與汗腺分泌的汗液乳化形成，呈弱酸性，其主要成分角鯊烯、亞油酸、亞麻酸及脂質成分，具有潤滑皮膚、減少皮膚表面水分蒸發(fā)、參與皮膚屏障功能的形成、影響皮膚PH值及一定的抗炎作用。

1.2 角質細胞

角質細胞是皮膚屏障的主要組成成分，在角質層屏障功能中起重要作用，具有滲透以及抗物理性、機械性損傷等功能。呈疊瓦狀垂直分布的角質細胞阻止細胞外基質過度伸展，從而減少水分丟失。此外，角質細胞胞質能夠產生水解絲聚蛋白的產物，從而參與角質層的水合作用。

1.3 脂質

皮膚的屏障功能主要靠表皮的角質層，表皮的角質層組成為富含蛋白的角化細胞和細胞間脂質，

脂質化學組成為50%神經(jīng)酰胺、25%膽固醇、15%游離脂肪酸和少量的磷脂及其他脂質組成，神經(jīng)酰胺是表皮脂質的主要成分。

角質層細胞間脂質的物理特性與經(jīng)皮水分丟失息息相關，其脂質類型決定水分的吸收與丟失，當角質層細胞內的脂質由凝膠狀態(tài)轉變?yōu)榫w狀態(tài)時，可出現(xiàn)大量的水分丟失，脂質的物理狀態(tài)的轉化是與外界溫濕度的變化相伴行的。

1.4 橋粒

角質形成細胞之間借助橋?；ハ噙B接，橋粒主要由橋粒芯和橋粒斑兩類蛋白組成。在電鏡下，橋粒多數(shù)為成對的紐扣樣結構，兩側具有細胞間隙，間隙內充滿細絲樣物質，另外還有更細的張力絲、跨膜連接絲形成交錯連接的細絲網(wǎng)，使得細胞間形成一個連續(xù)結構的網(wǎng)，使相鄰細胞間的關系更為牢固。在角質層內，橋粒在相鄰細胞膜之間形成一種嗜鋨小體，這種小體與相鄰細胞有一層較不透明的地帶，當角質細胞脫落時，橋粒常在上述地帶發(fā)生斷裂。

1.5 蛋白

角質形成細胞來源于基底層干細胞，合成角蛋白K5和K14，K1和K10（分化相關蛋白），以及角質化包膜蛋白。角蛋白與絲聚蛋白為表皮中的主要結構蛋白，其中角蛋白在結構上具有獨特性，因而其在功能上也具有特異性。在正常皮膚，角蛋白K5和K14（基底角蛋白）局限于基底層，細胞由終末分化移行至棘層，K1／K10蛋白對的表達相對增多，伴隨著細胞的進一步分化，K1／K10的表達增多到最大限度，而K5／K14蛋白對的表達則漸趨下降，達顆粒層上部時，K5／K14消失，整個角蛋白纖維全部由K1／K10組成。同時，在角質層內細胞膜也發(fā)生了變化，細胞膜間發(fā)生廣泛的交聯(lián)，形成不溶性堅韌外膜即角質包膜（Cornified Envelope，CE）。角質包膜的形成標志角質形成細胞分化的終末產物角質細胞的產生，是表皮作為一種防御屏障的基礎。

1.6 角質包膜（Cornified Envelope，CE）

角質包膜（CE）是角質形成細胞由基底層至角質層向上移行分化的過程中，細胞膜間交聯(lián)所形成的不溶性的堅韌外膜，具有一定的生物機械特性，能夠抵御外界機械刺激。CE的形成是皮膚屏障發(fā)揮其功能的關鍵途徑，其分化的失調則是導致特異性皮炎（Atopic Dermatitis，AD）患者皮損形成的重要原理。此外CE與細胞間隙的板層脂質共價緊密連接，能夠限制細胞內水分及水溶性氨基酸的流失，構成水通透性屏障。在干燥的皮膚中，不成熟的CE的比例較健康皮膚有所上升，并且變得脆弱、疏水性降低，并且CE與神經(jīng)酰胺共價結合能力降低，直接影響皮膚屏障結構的緊密和完整性。絲聚合蛋白（Filaggrin）、兜甲蛋白（Loricrin）、內披蛋白（Involucrin）、小分子富含脯氨酸蛋白（Small Proline Rich Proteins，SPRPS）等蛋白是目前研究比較清楚的幾種角質包膜的主要前體成分。

1.7 天然保濕因子（Natural Moisturizing Factors，NMFs）天然保濕因子（NMFs）的合成，是一種存在于人體表皮層中的蛋白質-絲聚合蛋白(Filaggrin)，于角質層的角化細胞內崩解而產生的親水性吸濕物質。NMFs由多種成分所構成，包括氨基酸、吡咯烷酮羧酸鈉、乳酸鹽、尿素等及其他未知的物質，它是一種高效的、天然的保濕劑，通過調節(jié)角質細胞的水合功能，維持皮膚正常滲透性，是參與減少皮膚經(jīng)皮失水的重要分子。例如，當受傷或外界環(huán)境的傷害導致屏障受損，皮膚含水量減少時，皮膚就會發(fā)出一些生化信號，指引形成更多的絲聚蛋白，絲聚蛋白分解為氨基酸，然后合成NMFs，NMFs吸收并結合水分，保持角質層的濕度。

以上便是皮膚角質層的相關屏障結構種類及其功能介紹。那么，影響皮膚屏障功能因素有哪些？如果皮膚屏障受到損傷，怎樣進行修復呢？我們下期繼續(xù)分析，敬請關注！

參考文獻：

[1] 陳教全，梁碧華，李華平，等.角質層結構及功能的研究進展[J].皮膚性病診療學雜志，2020,27(1):53-56.

[2] 楊楊，馬慧軍，胡蓉，等.皮膚角質層的相關屏障結構和功能的研究進展[J].Z中國美容醫(yī)學，2012,21(1):158-161

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