开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
皮肤是人体最大的器官,具有屏障、体温调节、免疫等多种功能。其中皮肤屏障功能至关重要,是人体的第一道防线,对外可阻挡外界化学、物理、机械、生物等因素对皮肤的损伤,对内能防止水分及营养物质的丢失[1]。狭义的皮肤屏障指表皮渗透屏障,其与免疫屏障、微生态屏障和化学屏障等密切联系,共同构成了皮肤屏障的整体防御系统,当某一屏障功能异常时,会影响其他屏障功能 [2]。
1 皮肤屏障的主要结构与功能
角质层的物理性屏障结构是皮肤屏障功能的基础,因其结构特点被形象地称为“砖墙结构”[3],构成了皮肤的第一道防线。颗粒层的紧密连接(tight junction,TJ)将角质形成细胞密封在一起,构成了皮肤的第二道防线。
1.1 “砖墙结构”之“砖块”
角质形成细胞在从基底层向上移行的过程中细胞器和细胞核消失,最终形成扁平角质细胞,如同“砖块”般在角质层有序排列。角质细胞细胞膜间发生广泛交联形成不溶性坚韧外膜,即角质细胞角化包膜(cornified cell envelope,CE),由兜甲蛋白( loricrin,LOR)、内披蛋白( involucrin,INV)和丝聚蛋白( filaggrin,FLG)、 晚期角化包膜蛋白(latecornified envelope proteins, LCEs)等多种蛋白交联而成[4]。CE与细胞间脂质相互交错,提高了表皮渗透屏障的稳定性[5]。FLG 还是天然保湿因子( natural moistening factor,NMF)的重要来源[6],有利于维持正常的角质层水合功能。
1.2 “砖墙结构”之“灰浆”
细胞间脂质类似砌墙所用的“灰浆”,主要由神经酰胺、游离脂肪酸与胆固醇按 3 ∶ 1 ∶ 1 的摩尔比例组成[7],正常的细胞间脂质含量和比例对皮肤屏障功能至关重要[8]。其中,神经酰胺是细胞间脂质中最主要的成分,由长链鞘氨醇碱基和脂肪酸组成,神经酰胺长链对维持皮肤屏障正常功能是必要的[9]。板层小体位于表皮棘层上部和颗粒层,是产生细胞间脂质的重要场所[10],其数量的减少或功能异常可导致角质层细胞间脂质含量减少、比例紊乱,从而使皮肤屏障功能受损[11]。
1.3 紧密连接
紧密连接主要表达于表皮颗粒层角质形成细胞的侧壁,使外界抗原、微生物等不能通过皮肤进入人体,并可调节物质运输、表皮细胞增殖分化及板层小体脂质的极性分泌等[12]。Claudins是组成紧密连接结构最重要的蛋白家族,按发现的先后顺序命名为 claudin-1 ~ claudin-27,分别由基因CLDN1 ~ CLDN27 编码。Claudins对于紧密连接的完整性及表皮渗透屏障功能具有重要作用,敲除CLDN1可致小鼠出现严重的皮肤屏障受损[13]。
