1.2　皮肤屏障的结构与功能

7.什么是皮肤屏障

皮肤是人体最大的器官，覆盖于整个体表，作为人体天然的外衣，起到了重要的屏障作用，被称为皮肤屏障。一方面，皮肤可以保护体内各种器官和组织免受外界环境中机械的、物理的、化学的和生物的有害因素的侵袭；另一方面，皮肤可以防止身体内的各种营养物质、水分、电解质和其他物质的丧失，从而保持机体内环境的相对稳定。从广义上来看，皮肤的屏障功能不仅仅指其物理性屏障作用，还应包括皮肤的色素屏障作用、神经屏障作用、免疫屏障作用以及其他与皮肤功能相关的诸多方面作用；狭义的皮肤屏障功能通常指表皮尤其是角质层的物理性或机械性屏障结构，又称为渗透性屏障。

8.皮肤屏障由哪些结构组成

皮肤屏障主要由皮肤表面的一层皮脂膜、各种表皮细胞以及细胞间各种脂质成分组成。

皮脂膜是覆盖在皮肤表面的一层透明薄膜，又称为水脂膜，主要由皮脂腺分泌的脂质、角质层细胞崩解产生的脂质以及汗腺分泌的汗液乳化形成，呈弱酸性，包括神经酰胺、角鲨烯、亚油酸、亚麻酸及其他脂类成分。皮脂膜对角质层细胞具有营养作用及高效的保水作用。因此干性皮肤表皮脂类较少，更容易缺水。

角质细胞间脂质（结构性脂质）主要包括神经酰胺、胆固醇、游离脂肪酸及小分子脂质，是连接稳定表皮的重要组成成分。这些细胞间脂质来自棘层上层和颗粒层细胞的分泌，排入细胞间隙后，经过修饰、排列整合形成双层脂膜。神经酰胺是胞间脂质的主要成分，角质层内含有12种神经酰胺。随年龄的增长神经酰胺含量不断减少，引起皮肤干燥、瘙痒、脱屑、开裂等，皮肤屏障功能明显降低。补充神经酰胺可以迅速恢复皮肤保湿和屏障功能，所以它成了国内外化妆品公司研发的热点。

9.组成皮肤屏障的细胞有哪些

组成皮肤屏障的细胞包含表皮内的细胞，主要是角质形成细胞，这是角质层的结构细胞。另外还有朗格汉斯细胞、迈克尔细胞、黑素细胞等。每种细胞数量多少不一，但是都担任了不同的生理功能，不可或缺，共同维持皮肤屏障的正常功能。

10.我们为什么要了解皮肤屏障呢

皮肤屏障对于皮肤的健康，甚至全身的健康，都是非常重要的。任何引起屏障破坏的因素，都会导致皮肤出现生理或病理状态的改变。尤其是与很多皮肤疾病的发生及发展都有着密不可分的关系，如特应性皮炎、银屑病、老年瘙痒症、过敏性疾病等。在解除破坏屏障的因素之后，要想皮肤恢复正常，我们就要修复皮肤屏障。在修复之前，我们需要认识皮肤屏障，了解皮肤屏障。

11.婴幼儿的皮肤屏障功能有何特点

婴幼儿皮肤屏障功能较成人薄弱且不够成熟，在新生儿，尤其是早产儿中表现得更为突出。皮肤屏障功能的完善一直持续到1岁左右，有些人甚至直到青春期，还在进行皮肤屏障系统的完善，这是人对外界干燥环境逐步适应的过程，也是基于其解剖结构逐步成熟的过程。相对于成人，婴幼儿皮肤屏障功能具体表现为表皮及真皮发育均不完善，厚度薄，细胞间连接少，结构不成熟，功能不完善，外观平滑、细嫩，更容易受损伤，造成皮肤屏障功能异常。

12.儿童的皮肤屏障有哪些特点

儿童皮肤屏障功能有以下特点：

（1）新生儿尤其是早产儿的皮肤敏感脆弱，角质层菲薄，细胞间桥粒连接功能不如成人，表真皮间连接疏松，天然保湿因子含量低，影响皮肤屏障功能，导致新生儿易发生感染、中毒和体液失衡等情况。

（2）新生儿尤其早产儿皮肤表面pH值偏中性，显著削弱其抑制皮肤表面对微生物过度增殖的保护作用，也可促使经表皮失水增加，引起表皮屏障功能改变。

（3）表皮脂质在维持皮肤屏障功能和皮肤完整性上发挥着重要作用，新生儿出生几周后，因皮脂腺分泌活性低，导致皮肤表面皮脂含量下降，使得皮脂膜的屏障作用减弱。另外，这层皮脂膜不能通过人为的方法再生，因此最佳保护措施就是尽量避免对皮脂膜的破坏，避免使用不适宜的洗浴产品或者加强保湿润肤剂的使用等。

（4）儿童表皮内黑素小体少，且活性延迟，对紫外线的防护功能弱，更易晒伤。

（5）新生儿和婴幼儿皮肤内胶原成分较成人少且不成熟，但含有大量蛋白多糖成分，使得皮肤含水量增加，易受体液失衡影响，轻微的摩擦，如尿布摩擦，即会造成皮肤损伤。

此外，儿童皮肤还有着吸收能力强，体温调节能力差，对热刺激敏感，分泌和排泄功能较成人弱，皮肤糖原含量和水含量均高于成人，易发生细菌、真菌和病毒等感染性皮肤病等特点。

13.中年人的皮肤屏障有哪些特点

人在30岁左右皮肤开始衰老，60岁以后皮肤老化更加明显。随着年龄的增大，皮肤屏障特征主要表现为缺乏水分，弹性减弱，皮肤显得干燥，失去光泽和滋润感，皮肤松弛，皱纹也显现出来。

14.老年人的皮肤屏障有哪些特点

老年人的皮肤屏障有以下4个特点：

（1）萎缩：

皮肤起皱变薄，干燥松弛，光泽减退，弹性减少，血管脆性增加，易出现紫癜、瘀斑等。

（2）增生：

面颈部出现皮赘、脂溢性角化、樱桃样血管瘤、日光性角化病等。

（3）迟钝：

皮肤的功能降低，容易受热中暑、受凉感冒。皮肤的反应性减退，易受损伤，对细菌、病毒、真菌等病原微生物的防御能力也削弱。

（4）敏感：

对于某些外界刺激因素作用后的反应过于强烈，如易出现皮肤干燥、瘙痒、疼痛等。

15.男性皮肤屏障有哪些特点

男性皮肤较粗糙，角质层较厚，雄激素分泌导致皮肤油脂分泌多，皮脂较多，且毛孔多而粗大。当皮脂大量产生而又不能及时排出，堵塞毛囊口，便容易形成痤疮。男性皮脂腺和汗腺分泌均比较旺盛，皮肤容易油腻，汗水也比较多；男性运动量大，汗液对皮肤的刺激及汗液蒸发带走皮肤的水分导致皮肤含水量下降，经皮失水量增多，pH值偏酸性。男性户外时间较久，紫外线照射长，损伤皮肤屏障。

16.女性皮肤屏障有哪些特点

女性皮肤比较细柔，角质层比男性薄，对外界刺激的抵抗力低于男性，因此易出现过敏性皮炎等皮肤病。女性皮肤含水量较多，但皮脂分泌比男性少，毛孔细小，皮肤细腻。女性皮肤的血管收缩与舒张调节机制比男性低，容易引起冻伤。女性雌激素分泌多，容易出现色素沉着，黄褐斑的发生率较男性高。

17.表皮细胞间靠什么结构连接

桥粒是角质形成细胞间连接的主要结构，两个细胞相互靠近，桥粒像一粒“纽扣”将这两个细胞紧密连接在一起。桥粒的本质是蛋白质，本身即具有很强的抗牵张力，加上相邻细胞间由张力细丝构成的连续结构网，使得细胞间连接更为牢固。在角质形成细胞的生长过程中，桥粒可以分离，也可重新形成，使表皮细胞上移至角质层并有规律地脱落。桥粒结构的破坏可引起角质形成细胞之间相互分离，临床上形成表皮内水疱或大疱。

表皮与真皮之间有一带状结构，叫基底膜带，半桥粒是基底层细胞与下方基底膜带之间的主要连接结构，由角质形成细胞的不规则突起与基底膜带相互嵌合而成，其结构类似于半个桥粒。基底膜带除使真皮与表皮紧密连接外，还具有渗透和屏障等作用。表皮无血管分布，血液中营养物质就是通过基底膜带才得以进入表皮，而表皮代谢产物也是通过基底膜带方可进入真皮。基底膜带结构的异常可导致真皮与表皮分离，形成表皮下水疱或大疱。

18.什么是皮肤的“三明治”结构

“三明治”结构存在于角质层中，厚度约为13nm，由三层组成，第一层及第三层由晶状体网格结构组成，中间是液相，由类脂构成，主要含有不饱和脂肪酸及胆固醇。由于存在少量流动的长链饱和烃链，靠近液相的晶状体结构具有缓慢的流动性。层状结构形成过程中，神经酰胺与胆固醇起到很重要的作用，而在其横向堆积中，是脂肪酸在起作用。“三明治”结构在角质层的保湿、保护方面起到了很重要的作用。

19.什么是皮肤的“砖—墙结构”

角质层由5～15层细胞核和细胞器消失的扁平角质细胞和薄层脂质层组成，有学者形象地将角质层比喻为“砖墙”结构，角质细胞好比墙的“砖”，而细胞间脂质好比墙的“灰浆”，它将角质细胞严密地连接起来，使皮肤屏障正常，保证既不丢失水分，又不受外界侵犯。

20.影响角质层结构完整性的因素有哪些

影响角质层结构完整性的因素包括角质形成细胞分化异常、中间丝聚蛋白（Filaggrin，FLG）突变或缺乏及脂质代谢能力不强等。

21.什么是皮肤水脂膜

水脂膜作为表皮与外界环境的交界面，是皮肤屏障结构的最外层防线。通常把皮肤屏障喻为“砖墙”结构，覆盖在“砖墙”结构之外的结构即为水脂膜。水脂膜和“砖墙”结构共同构成了皮肤的物理性屏障。其主要成分是水分和脂类。水脂膜的水分来源于汗腺分泌和透表皮的水分蒸发，脂类来源于皮脂腺的分泌产物以及角质细胞崩解的脂质、汗腺的分泌，此外，还有许多表皮代谢产物、无机盐等。

皮脂腺来源的皮脂是以全浆分泌的形式被排泄到皮肤表面，表皮来源的脂质是以板层颗粒的形式被终末分化的角质形成细胞释放到角质层细胞间隙。不同来源的脂质含量与人体皮脂腺的分布密切相关。皮脂腺不均衡地分布于除掌跖外的全身皮肤。头面及胸背等处皮脂腺较多，皮脂的含量相应较高；皮脂腺较少的部位，表皮来源的脂质含量相应较高。水脂膜的脂质约90%来自皮脂腺分泌的皮脂。皮脂平均包含了57.5%的甘油三酯及其水解产物、26%的蜡酯、12%的角鲨烯、3%的胆固醇酯、1.5%的胆固醇；表皮来源的脂质由50%的神经酰胺、25%的胆固醇、15%的自由脂肪酸以及少量的胆固醇酯和硫酸胆固醇组成。

22.水脂膜的功效是什么

水脂膜作为人体皮肤的第一道防线具有重要的屏障功能。水脂膜中的脂质功能如下：

（1）角鲨烯作为水脂膜最具特征性的脂质，是一种具有分解特性的抗氧化物。光线更容易使其分解。其分解产物可能是紫外线和促氧化剂性生物学效应的重要的生理性分子介质。研究发现紫外线照射皮肤时其能量以角鲨烯过氧化反应的形式被捕获。因此，当紫外线或电离辐射作用于皮肤时，角鲨烯就能保护皮肤免受损伤。

（2）维生素E和辅酶Q10作为脂溶性的抗氧化物，与皮脂同时排泄到皮肤表面，发挥抗氧化作用。

（3）皮脂还能够抵御金黄色葡萄球菌等多种微生物的感染。单不饱和脂肪酸缺失，不仅表现出严重的皮炎，而且更容易被革兰阳性菌感染。

（4）脂肪酸被胆固醇酯化成蜡酯，在皮肤的绝缘功能中发挥关键作用。蜡酯比其他脂质更能抵御氧化物所致的皮肤损伤，提高皮肤的保水功能。

然而，除了具备良好的屏障功能，皮脂还能够调节体温。寒冷条件下，皮脂形成防水膜，防止水分蒸发；温暖环境中，皮脂转变为液态的汗液黏合剂降低汗液表面张力、保持皮肤的汗液，提高皮肤的水分蒸发效能。

皮脂在保护皮肤的同时，也有令人不悦的一面。水脂膜内的角鲨烯和蜡酯能够作为自身抗原被自身反应性T细胞识别，揭示了人体表面的油类自身抗原这种先前未知的屏障自身免疫机制。

此外，水脂膜还能通过减少皮肤表面的水分蒸发而润滑皮肤，并参与维持皮肤pH值的稳定。

23.什么是皮肤天然保湿因子

皮肤水脂膜内有许多代谢产物和水溶性物质，在皮肤屏障结构中起到重要的保持水分功能，称为天然保湿因子（natural moisturizing factor，NMF）。NMF是存在于角质层内能与水结合的一些低分子量物质的总称，包括氨基酸、乳酸盐、尿素等及其他未知的物质。NMF的成分不仅存在于表皮水脂膜，也分布在角质层细胞间隙中。NMF可减少皮肤透皮水分丢失，水溶性极强。它们与蛋白质和脂质共同使角质层保持一定的含水量，在一定程度上维持角质层内外的水分平衡。皮肤屏障结构的破坏导致NMF流失，使皮肤的保湿作用下降。

24.皮肤屏障中的天然保湿因子有哪些成分

组成天然保湿因子的物质包括：氨基酸类、吡咯烷酮羧酸、乳酸盐、尿素、氨、尿酸、氨基葡萄糖、肌酸、无机盐类物质（钠、钙、钾、镁、磷酸盐、氯化物）、柠檬酸盐、糖、有机酸、肽及未确定物质，这些物质水溶性极强，对维持皮肤屏障结构的完整性和功能的实现有着不可替代的作用。

25.皮肤屏障中有哪些脂质

皮肤中的脂质分为水脂膜中的皮脂和表皮内的细胞间脂质，其中细胞间脂质又被称为结构性脂类。皮脂腺的脂质组成与细胞间脂质区别较大，皮脂的标志性成分是角鲨烯，而角质层脂质的标志性成分是神经酰胺。水脂膜中的脂类属于游离性脂类，主要脂类成分为角鲨烯、甘油三酯、游离脂肪酸、蜡酯、总胆固醇和胆固醇酯等。结构性脂质是构成皮肤屏障的主要脂质成分，主要为神经酰胺、游离脂肪酸、总胆固醇。

26.皮肤脂质对皮肤屏障有何影响

皮肤脂质对皮肤屏障有以下影响：

（1）皮脂腺脂质的改变对皮肤屏障的影响：

皮脂中的角鲨烯是由6个异戊二烯连接而成的不饱和三萜类化合物，有着特殊的化学结构，具有较强的皮肤保湿和抗氧化等功效。与健康人相比，特应性皮炎人群的皮脂腺脂质（尤其是角鲨烯和蜡酯）含量减少2倍。光老化皮肤和皮肤过度干燥之间有线性关系，与自然老化的皮肤相比，光老化皮肤更易对碱性物质产生过敏反应，即皮肤屏障功能更弱。而皮脂中的角鲨烯可以有效地阻断自由基链式反应，抑制皮脂过氧化，从而保护皮肤免受紫外线照射造成的氧化应激伤害。此外，甘油三酯代谢在光老化及急性紫外线暴露后的皮肤损伤修复机制中起重要的作用。

（2）神经酰胺的改变对皮肤屏障的影响：

神经酰胺作为角质层细胞间脂质的标志性成分，其含量或某些亚类含量的变化和皮肤屏障功能的改变有着密不可分的关系。除去角质层细胞间的神经酰胺，皮肤屏障功能丧失。不同碳链长度的神经酰胺同样影响皮肤屏障功能，长链神经酰胺在维持皮肤屏障功能中有重要作用。外源性涂抹富含神经酰胺的润肤剂或脂类混合物有助于受损的皮肤屏障功能完善和恢复。

（3）游离脂肪酸的改变对皮肤屏障的影响：

健康人角质层细胞间的长链脂肪酸被短链脂肪酸代替时，会影响皮肤组织的层状结构，而导致皮肤屏障功能障碍，皮脂组分的脂质混合物中的游离脂肪酸由短链改为长链时，混合物的结构更牢固，稳定性也会增强，在游离脂肪酸缺乏的皮肤表面，外源性补充游离脂肪酸也有助于皮肤屏障功能的恢复。

（4）胆固醇的改变对皮肤屏障的影响：

总胆固醇是角质层里面最主要的醇类物质。角质层内包含了大量的胆固醇硫酸酯，在调节角质层细胞凝聚力和脱屑方面有显著作用。胆固醇硫酸酯在类固醇硫酸酯酶的催化下生成总胆固醇，用以维持皮肤屏障功能。总胆固醇合成受阻或含量下降可导致皮肤屏障功能异常。

（5）脂质成分比例变化的影响：

构成人角质层主要脂质成分的神经酰胺、游离脂肪酸、总胆固醇三者以等摩尔浓度存在时是维持正常皮肤屏障功能的最佳比例，当受到外界刺激或代谢失衡而引起三者比例改变时，会造成皮肤屏障功能异常。在这三种脂质成分中任选一种或两种外用于有皮肤屏障功能障碍的人皮肤表面，都会发现皮肤屏障修复功能延迟现象；只有当三种成分等摩尔浓度使用时才能促进皮肤屏障的正常修复；当三者浓度同时提升三倍时，还可以加快修复速度。

27.皮肤屏障中的细胞间脂质是如何形成的，有什么特点

细胞间脂质就是砖块之间的“灰浆”结构，又称为结构性脂质。结构性脂质由棘细胞合成，以板层小体或Orland小体的形式分布在胞质内，在棘细胞向上移行分化过程中，该板层小体逐渐移向细胞周边，并与细胞膜融合，最后以胞吐的形式排出到细胞间隙。角质层细胞间脂质由大约50%神经酰胺、25%胆固醇、15%游离脂肪酸和一些次要的脂质组成。表皮细胞在分化的不同阶段，其脂质的组成也存在着显著的差异，与基底层和棘层相比，角质层中固醇类较高而磷脂缺乏。细胞间脂质具有明显的生物膜双层结构，即亲脂基团向内，亲水基团向外，形成水、脂相间的多层夹心结构。这种结构一方面保留了生物膜的半通透或选择性通透的性质，有利于某些小分子营养物质如电解质的吸收渗透，另一方面它结合了一部分水分子而把后者固定下来，这些水分就是所谓的结合水，即使在很干燥的情况下结合水也不会丢失。

28.什么是皮肤神经酰胺

神经酰胺由脂肪酸和鞘脂组成，脂肪酸包括非羟基脂肪酸（N）、α-羟基脂肪酸（A）、酯化ω-羟基脂肪酸（EO），鞘脂包括二氢鞘氨醇（DS）、鞘氨醇（S）、6-羟基鞘氨醇（H）、植物鞘氨醇（P），两两组合生成不同亚类神经酰胺。实际上由于两条链的长度均存在多样性以及额外官能团，使神经酰胺含有很多种亚类。神经酰胺的合成与代谢与几种酶相关。合成主要有两条途径，一条是从头合成途径，由丝氨酸和棕榈酰基-CoA在丝氨酸棕榈酰转移酶（SPT）的作用下生成神经酰胺；另一条是酶解途径，由鞘磷脂在鞘磷脂酶的作用下水解生成神经酰胺。神经酰胺也可以在神经酰胺酶的作用下分解生成鞘氨醇和脂肪酸，在神经酰胺激酶的作用下生成磷酸神经酰胺，在葡萄糖神经酰胺合成酶的作用下生成葡萄糖神经酰胺。神经酰胺通常由鞘磷脂和葡萄糖神经酰胺通过鞘磷脂酶和β-葡萄糖脑苷脂酶在皮肤中酶促裂解来提供。水解的磷脂酶有酸性、中性、碱性。其中酸性和中性在外源性刺激下能很快活化，在短时间内生成神经酰胺。皮肤中的神经酰胺属于神经鞘脂类，由脂肪酸和鞘氨脂碱基组成的一类化合物，约占角质层脂质总重量的一半，目前角质层中已发现12种神经酰胺，共同参与表皮屏障功能的形成，而且在信号转导、细胞增生与分化、免疫调节中发挥着重要作用。

29.皮肤屏障中的神经酰胺有哪些功效

神经酰胺是结构性脂质中的重要成分，是角质层中的主要脂质之一。角质层中脂质衍生自颗粒细胞中的层状体，由50%神经酰胺、25%胆固醇和15%脂肪酸组成，形成复层板层膜充满整个角质层细胞间隙。复层板层膜是物质进出表皮时所必经的通透性和机械性屏障，是角质层中唯一的连续结构，施加到皮肤上的物质必须要通过这些区域，而这些脂质增加了黏附力和阻碍细胞之间的物质移动，既防止体内水分和电解质的流失，又能阻止有害物质的入侵，有助于机体内稳态的维持。神经酰胺质和量的变化均可以引起脂质结构改变，改变皮肤屏障功能，进一步引起相关的皮肤疾病。角质层的保湿作用也与神经酰胺密切相关。皮肤中的水、脂类及天然保湿因子（NMF）共同组成皮肤的保湿系统，阻止水分的丢失。角质形成细胞从基底层向角质层分化的过程中，神经酰胺、脂肪酸、游离胆固醇被排出，呈层状分布于角质细胞之间，形成防止水分丢失的屏障。当各种原因所致脂类缺乏时，水屏障作用减弱，经表皮水分流失就会增多，出现皮肤干燥脱屑。而神经酰胺具有高度水合作用，减少表皮水分蒸发，增进表皮细胞凝聚力，防止皮肤干燥脱屑。

30.神经酰胺如何参与信号转导及细胞分化

神经酰胺作为脂质第二信使，调节细胞生长、分化，是有效的保湿剂。其结构中含有大量的亲水性基团，对水有较好的亲和作用，可以通过以下几种方式参与信号传导及细胞分化：

（1）通过激活鞘磷脂酶增加鞘磷脂水解。目前已经在哺乳动物中鉴定了6种同种型的鞘磷脂酶，即酸性鞘磷脂酶、4种类型的中性鞘磷脂酶和碱性鞘磷脂酶。酸性和中性鞘磷脂酶通过激活鞘磷脂酶产生与肿瘤坏死因子相关的细胞凋亡诱导配体受体，来增加神经酰胺的生成。碱性鞘磷脂酶催化鞘磷脂水解成溶血磷脂酰胆碱和血小板活化因子以抑制炎症反应。

（2）丝氨酸棕榈酰转移酶和（或）神经酰胺合酶的活化增加了神经酰胺的从头合成。神经酰胺合酶有两种同工酶，对不同的底物以及组织有特异性。例如脂肪酰基-CoA的链长不同，则反应不同，产生的神经酰胺的酰胺连接的脂肪酸链的长度不同，即显示出不同的生物活性。

（3）通过鞘氨醇-1-磷酸酶增加鞘氨醇-1-磷酸（S1P）水解以产生鞘氨醇，然后通过神经酰胺合酶合成神经酰胺。神经酰胺和S1P都是皮肤中的鞘脂，神经酰胺参与细胞凋亡、细胞周期阻滞、皮肤炎症和应激反应；S1P参与不同细胞功能的调节，包括细胞生长、分化、增殖、凋亡。S1P可以拮抗神经酰胺介导的健康皮肤的细胞凋亡，抑制角质形成细胞增生并诱导其分化。两者在皮肤中具有结构功能，它们及其衍生物还是调节角质形成细胞的信号分子。除了这三个途径，还可通过几种信号传导分子如蛋白激酶C（PKC）和c-jun N-末端激酶（JNK）的活化介导抗增生和凋亡的作用。

31.神经酰胺如何参与免疫调节

脂质在免疫调节中及皮肤炎症方面起重要作用。神经酰胺及其代谢物信号的调节可以调节自身防御系统，并且还可调节皮肤中的炎症反应。皮肤的脂质组成是独特于任何其他组织的，并且在不同物种不同部位分布不同，随着年龄的增加，脂质分布也会有所改变。皮肤的脂质包括甘油三酯、胆固醇酯、蜡酯、角鲨烯和角质形成细胞衍生的脂质（包括神经酰胺），以及皮肤常驻菌产生甘油二酯后释放的脂肪酸。角质形成细胞代谢和皮肤菌群活性都会影响皮肤表面脂质。许多脂质在皮肤表面具有抗菌功能，包括类鞘氨醇碱和皮脂衍生的皂角酸。游离脂肪酸如月桂酸、棕榈酸和油酸可增加抗微生物肽的释放，还与葡萄糖基神经酰胺、鞘氨醇等抗微生物脂质以及人类β-防御素2等抗菌肽协同作用，参与皮肤的固有免疫，防御病原体的入侵。

32.皮肤屏障中有哪些蛋白

皮肤中的蛋白主要有两种，即细胞角蛋白和角蛋白中间丝相关蛋白，其中中间丝相关蛋白包括丝聚合蛋白、兜甲蛋白、内披蛋白、角质形成细胞转谷酰胺酶、小分子富含脯氨酸蛋白。

33.什么是皮肤角蛋白

角蛋白是表皮细胞的主要结构蛋白，呈纤维状，直径约10nm，属于中间丝家族。根据角蛋白基因核酸序列的同源性将其分为Ⅰ型（分子量较小，呈酸性）和Ⅱ型（分子量较大，呈碱性）。角蛋白仅在上皮细胞表达，具有独特的理化特征，能抵抗胰蛋白酶和胃蛋白酶之类的蛋白酶的消化作用，不溶于稀酸、碱、水和有机溶剂。角蛋白不溶于盐水溶液，但可溶于含有变性剂如尿素的溶液，水溶液中的角蛋白能够重新组装中间丝。成熟的角蛋白纤维是由Ⅰ型和Ⅱ型以1∶1比例聚合而成的异种二聚体，在表皮中角蛋白是成对表达的。基底层细胞处于未分化状态，具有生长分裂能力，细胞中特异性表达角蛋白5/14，即增生特异性K5/K14；细胞一进入棘细胞层就出现了K1/K10角蛋白对的表达，即分化特异性K1/K10。角蛋白的不同表达代表了表皮细胞的不同分化阶段，反映不同的组织类型。如在掌跖部位表皮基底层还表达K2e/K9；K6、K16角蛋白在正常表皮看不到，而主要表达在毛囊外毛根鞘和皮脂腺导管部位；K15在表皮和毛囊很少表达，主要出现在外泌汗腺及支气管上皮；K17在正常表皮中不出现，而在病理状态下如银屑病、扁平苔藓等则强表达。

34.皮肤角蛋白有哪些功能

角蛋白影响着上皮细胞的细胞极性，细胞形状及有丝分裂活性。角蛋白最重要的作用是形成张力细丝，为上皮细胞和组织提供支架以维持机械应力，保持其结构的完整性，确保机械弹性，防止静水压变化并建立细胞极性。角蛋白可快速分解并可以重新组合，从而为细胞骨架提供灵活性。角蛋白基因的正确表达和角蛋白细胞骨架的完整构建是表皮物理性屏障结构的基础。角蛋白功能的调节是通过角蛋白的翻译后修饰来实现的。为了适应细胞内变化的条件，角蛋白与各种其他蛋白质如热休克蛋白分子、桥粒、微管蛋白等发生相互作用。除机械功能外，角蛋白还参与其他功能，如细胞信号传导、细胞运输和细胞分化，味蕾纤维中的角蛋白可传导味觉，Corti器中的某些上皮细胞中，角蛋白可将振动传递给感觉毛细胞的微机械功能。

角蛋白丝还可通过调节蛋白质合成和细胞生长来影响细胞代谢过程，K17通过与信号分子结合来调节受损分层上皮细胞中的蛋白质合成和细胞生长，角蛋白还可能参与膜结合囊泡在上皮细胞细胞质中的转运。

35.哪些皮肤疾病与角蛋白异常相关

角蛋白的基因突变或其他先天性缺陷将直接影响表皮组织结构的完整性，导致出现一系列以皮肤屏障结构损害为主要临床特征的皮肤疾病（表1）。

36.什么是皮肤丝聚合蛋白

丝聚合蛋白又称为微丝凝聚蛋白，是一种广泛存在于皮肤表皮的碱性蛋白质。主要功能是与角蛋白中间丝相互作用，协同角蛋白的聚集，从而维护皮肤屏障的功能。丝聚合蛋白的前身是丝聚蛋白原。形态学上，丝聚蛋白原的出现与角质透明颗粒的形成是一致的。新生的丝聚蛋白原无生物活性，不溶于水，聚集于富含组氨酸、形态不规则的角质透明颗粒中。在角质层形成细胞由颗粒层向角化层分化过程中，通过特异性磷酸酶和蛋白酶的作用，从无活性的丝聚蛋白原转换成有活性的丝聚合蛋白，进而协助角蛋白丝聚成束状。在角质层上部丝聚合蛋白的精氨酸基团经过脱氨基作用后进而降解成其他亲水性氨基酸，通过与表面的水分子相互作用而维持水分。在角质层中下层，丝聚合蛋白与角蛋白丝结合可作为暂时性的支架。

37.哪些皮肤疾病与丝聚合蛋白相关

（1）寻常型鱼鳞病：

寻常型鱼鳞病患者的皮肤颗粒层中丝聚合蛋白匮乏。无论是杂合突变还是纯合突变，都可能引起丝聚合蛋白的表达缺失。

（2）特应性皮炎（AD）：

目前已发现近40个与特应性皮炎有关的丝聚合蛋白突变位点，丝聚合蛋白在特应性皮炎患者皮损中表达明显降低。这些突变的最终结果会导致皮肤表皮物理屏障损害，同时也导致丝聚合蛋白降解障碍，天然保湿分子减少，表面pH升高，进而引起皮肤干燥、粗糙。

（3）接触性皮炎：

丝聚合蛋白以及其中间代谢产物比如组氨酸可与镍、锌、铁发生螯合作用，减少其对皮肤的损害。若FLG发生突变，就会导致生成减少或功能障碍。一旦物理屏障受到损害，接触致敏物或者刺激物时发生作用。所以，FLG基因突变更容易引起接触性皮炎。

（4）斑秃：

FLG基因位点突变与斑秃有明显的关系，斑秃皮损处FLG蛋白和其mRNA的表达水平较正常对照明显降低。

（5）银屑病：

与银屑病密切相关的TNF-α和IL-17在下调中间丝蛋白的表达中起了重要作用。

（6）痤疮：

炎性细胞因子的局部增多可促进丝聚合蛋白的基因表达。

38.什么是皮肤兜甲蛋白

人的兜甲蛋白由315个氨基酸组成，分子量为25.8kDa，蛋白分子两端为高谷氨酰胺赖氨酸末端，中间为三个高甘氨酸—丝氨酸区组成的甘氨酸环基元，其间由两个小的高谷氨酰胺区分隔。甘氨酸环基元的特点是富含甘氨酸、丝氨酸以及半胱氨酸。兜甲蛋白是一种带正电荷的、高度不溶于水的碱性蛋白，这种不溶性在被交叉连接进角质包膜前即存在，其原因可能部分来自其甘氨酸及其他疏水基团含量及双硫键的形成。兜甲蛋白表达在细胞分化的后期，开始出现在表皮颗粒层，是角蛋白透明颗粒中的高硫成分。在角质层兜甲蛋白被转谷氨酰胺酶交叉连接在角质包膜上，成为角质包膜的一个重要组成成分，对表皮的屏障功能起重要作用。

39.哪些皮肤疾病与兜甲蛋白相关

兜甲蛋白基因的表达调控受多个转录因子之间复杂的相互作用共同调控。兜甲蛋白基因突变可导致兜甲蛋白角皮症，突变体兜甲蛋白发生核易位干扰了角质形成细胞的终末分化，从而引起相应临床表型，包括火棉胶婴儿、变异性残毁性掌跖角化症及进行性对称性红斑角化症。另外在特应性皮炎和银屑病皮损内兜甲蛋白亦出现表达减少，其表达异常受相关细胞因子的影响。

40.什么是皮肤内披蛋白

内披蛋白的分子量为680kDa，其氨基酸组成接近于培养的人角质形成细胞的角质包膜蛋白，富含谷氨酸谷氨酰胺以及较高含量的赖氨酸及脯氨酸。内披蛋白在角质形成细胞分化过程中出现较早，最初见于棘层上半部，位于细胞质内。在角质层则聚集于细胞的周边，与含有—OH的神经酰胺共价结合，由此将脂质基质和角化细胞连接起来而发挥作用。

41.哪些皮肤疾病与内披蛋白相关

内披蛋白表达异常与对称性肢端角化病、板层状鱼鳞病有关，另外特应性皮炎患者皮损内内披蛋白表达减少，而银屑病患者皮损内内披蛋白表达增多。

42.什么是皮肤角质包膜

终末分化的角质细胞质膜下形成一高度特异的蛋白质/脂质聚合物结构，包括蛋白质包膜和脂质包膜，称之为角质包膜。参与蛋白包膜形成的结构蛋白为中间丝相关蛋白，包括丝聚合蛋白、兜甲蛋白、内披蛋白及富含脯氨酸的小蛋白（SPRRs）等。颗粒层的角蛋白中间丝与新合成的丝聚合蛋白相互作用，进一步聚集成束，接着兜甲蛋白、内披蛋白及SPRRs等蛋白质沉积在细胞膜内侧。在正分解的细胞膜下，通过转谷氨酰胺酶的交叉连接作用，共同形成一种稳定的蛋白壳膜。角质包膜在电镜下显示为一种约15nm厚的电子致密带，占整个角质层干重的5%～7%，其组成为蛋白质90%、脂质10%。角质包膜分为两种类型：一种是脆弱型，形状不规则，表面有皱褶，主要存在于角质层的下部；另一种是坚硬型，形状呈多角形，表面平滑，主要存在于角质层上部，具有坚硬角质包膜的角质细胞已经发育成熟。坚硬/脆弱角化包膜的比率可能因部位而异，在光暴露部位，如面部和手背，脆弱角质包膜在浅层占的比例较高，这个发现提示外部环境因素，如紫外线和湿度，可能影响角质包膜的成熟。

43.什么是皮肤富含脯氨酸的小蛋白

一组富含脯氨酸的小蛋白分子（SPRRs）在角质形成细胞的终末分化中也参与角质包膜的形成。在细胞的中外2/3层，SPRRs混合于大量的兜甲蛋白中，像桥梁一样在兜甲蛋白之间形成交叉连接。SPRRs基因家族包括2个SPRR1（A，B）、7个SPRR2（A～G）、单个SPRR3以及新近发现的单个SPRR4。所有的SPRRs基因家族成员均位于1q21，相互之间紧密相连，局限于300kb长的DNA片段内，并且与兜甲蛋白及内披蛋白基因位点紧密相邻。在正常人表皮中，SPRR1的表达主要局限于表皮棘层上部、颗粒层以及毛囊外根鞘的上部，在毛囊间表皮的表达则呈小灶状。SPRR2则同时在毛囊区、毛囊间表皮有高及中度表达。SPRR3在表皮则完全无表达。引人注意的是，在银屑病、扁平苔藓及鳞状细胞癌中SPRR1和SPRR2的表达大大增高。SPRR3在角化棘皮瘤及鳞状细胞癌中也有表达。SPRR4在正常表皮表达很低或阴性，但UVB及UVC可以诱导其在表皮基底层上方的表达。

44.什么是皮肤水通道蛋白

水通道蛋白是细胞膜上参与跨膜水转运的一组通道蛋白。水通道蛋白3（AQP3）是人类皮肤中表达量最丰富的水通道蛋白亚型，表达于基底层的角质形成细胞，分子量为28kDa。体内循环中的水分和甘油可以通过AQP3到达表皮，促进角质层的水合作用，与皮肤保湿功能有关。正是由于水通道蛋白的存在，细胞才可以快速调节自身体积和内部渗透压，转运水、尿素和甘油等物质进入皮肤，成为维持皮肤水合作用的一个关键因素。动物研究显示，AQP3基因敲除后皮肤保湿功能和弹性降低，创伤愈合延缓；AQP3还与细胞增生及迁移有关，可能参与皮肤肿瘤的发生、发展和转移。AQP3与炎症性皮肤病如新生儿中毒性红斑、特应性皮炎等的病理机制相关。维甲酸、肿瘤坏死因子-α等多种物质可调节AQP3的表达，对其表达进行调控将为治疗相关皮肤病带来新的手段。