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表皮滲透屏障是聯(lián)系機(jī)體內(nèi)部與外界環(huán)境的橋梁，主要由角質(zhì)層構(gòu)成，即由 5 ～ 15 層細(xì)胞核和細(xì)胞器消失的角質(zhì)細(xì)胞間隔堆砌于連續(xù)的疏水性細(xì)胞間脂質(zhì)中形成的復(fù)層板層結(jié)構(gòu)。70 年代，Peter Eli-as 教授形象的將這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)比喻為“磚墻結(jié)構(gòu)”，其中，角質(zhì)細(xì)胞是“磚塊”，由角質(zhì)形成細(xì)胞從基底層向角質(zhì)層移行過程中不斷的增殖和分化而成，細(xì)胞間脂質(zhì)構(gòu)成“灰漿”，主要在表皮顆粒層板層小體合成，并以胞吐的形式釋放于角質(zhì)細(xì)胞間由神經(jīng)酰胺( ceramide，Cer ) ( 50% ) 、游 離 脂 肪 酸 ( 10% ～20% ) 、膽固醇( 25% ) 組成。同時(shí)，由中間絲聚合蛋白( filaggrin，F(xiàn)LG ) 與兜甲蛋白( loricrin，LOＲ) 、內(nèi)披蛋白( involucrin，INV) 等在角質(zhì)形成細(xì)胞的細(xì)胞膜上廣泛交聯(lián)形成了角化套膜，與細(xì)胞間脂質(zhì)相互交錯(cuò)，可抵御蛋白酶的消化、酸堿刺激及外界刺激的侵襲，提高了表皮滲透屏障的穩(wěn)定性。因此，角質(zhì)細(xì)胞包埋于細(xì)胞間質(zhì)所構(gòu)成的完整的角質(zhì)層結(jié)構(gòu)，對(duì)維持皮膚屏障功能起到重要作用。

保持良好的皮膚屏障功能，防止水分丟失是角質(zhì)層的重要功能，對(duì)皮膚健康起著重要作用。正常情況下，角質(zhì)層經(jīng)表皮水分流失量為 2 ～ 5g/h·cm2，當(dāng)角質(zhì)層受到破壞時(shí)，經(jīng)表皮水分丟失( transepidermalwater loss，TEWL) 將增加，如果角質(zhì)層全層剝脫，水分經(jīng)皮膚外滲可增加 30 倍。當(dāng)外界濕度下降到零點(diǎn)以下時(shí)，水分會(huì)從皮膚表面蒸發(fā)直到角質(zhì)層表面與外周環(huán)境達(dá)到新的平衡為止。溫度降低時(shí)角質(zhì)層的水分含量也降低，所以寒冷、干燥的天氣皮膚容易開裂。如果細(xì)胞膜受損( 摩擦、過度使用去污劑或脂溶劑) ，即使在良好的環(huán)境濕度下水分也可以從細(xì)胞中喪失。此外，由于皮膚屏障功能減弱，皮損處水分彌散加速，皮膚更加干燥，并引發(fā)一系列炎癥、免疫反應(yīng)，會(huì)加重各種皮膚病發(fā)生，如銀屑病、濕疹及特應(yīng)性皮炎等。

表皮滲透屏障與其他皮膚屏障功能有著密切的聯(lián)系。當(dāng)表皮滲透屏障受損時(shí)，可引起皮膚免疫異常、微生物感染等問題，同時(shí)，其他皮膚屏障功能異常時(shí)，也可進(jìn)一步加重表皮滲透屏障功能受損。

近一個(gè)世紀(jì)前，Schade 首次提出了“酸衣”這個(gè)詞來描述角質(zhì)層的固有酸性，從而使較多科學(xué)家開始關(guān)注皮膚表面 p H 值變化的重要性。近十多年的研究表明，皮膚表面的 p H 值可影響表皮滲透屏障的穩(wěn)態(tài)、角質(zhì)層的完整性和凝聚力以及皮膚抗菌防御機(jī)制。正常皮膚偏酸性，p H 為5． 5 ～ 7． 0，最低可到 4． 0，皮膚只有在正常的 p H 值范圍內(nèi)，也就是處于弱酸性時(shí)，才能使皮膚抵御外界侵蝕的能力達(dá)到最佳狀態(tài)。

近年來研究表明，皮膚表面的 p H 值變化對(duì)維持正常表皮滲透屏障功能也非常重要。Maum 等用丙酮及膠帶破壞無毛老鼠表皮皮膚屏障，發(fā)現(xiàn)在酸性環(huán)境下表皮滲透屏障修復(fù)能力強(qiáng)于在中性環(huán)境下。Stenzaly 等的實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)阻斷或敲除參與角質(zhì)層酸化的磷脂酶 A2 或鈉離子交換器后，可破壞表皮滲透屏障穩(wěn)態(tài)和角質(zhì)層的完整性。Hachem等利用無毛老鼠模型，發(fā)現(xiàn)當(dāng)皮膚表面 p H 值下降時(shí)，即使表皮基底層還沒有發(fā)生變化，表皮滲透屏障也可以得到恢復(fù)。

皮膚表面 p H 值影響表皮滲透屏障功能的原因，可能與表皮滲透屏障中脂質(zhì)成分合成過程中有多種關(guān)鍵酶是 p H 依賴性酶有關(guān)。例如，參與角質(zhì)層細(xì)胞間脂質(zhì)主要成分神經(jīng)酰胺合成的兩個(gè)關(guān)鍵酶是酸性磷脂酶和 β-葡糖腦苷脂酶，它們所需的 p H值分別是 4． 5 和 5． 6。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng) p H 值從 5． 5 變?yōu)?7． 4 時(shí)，β-葡糖腦苷脂酶的活性可下降 10 倍。此外，板層小體分泌脂質(zhì)以及角質(zhì)層的層狀結(jié)構(gòu)形成都需要酸性環(huán)境。

由于酸性環(huán)境可促進(jìn)表皮滲透屏障的修復(fù)，因此，一些學(xué)者將酸性物質(zhì)用于治療和表皮滲透屏障受損相關(guān)皮膚病中，并取得較好的療效。Hachem等發(fā)現(xiàn)多羥基酸可改善新生兒及老年人表皮滲透屏障功能。我國(guó)學(xué)者賴維等研究發(fā)現(xiàn)特應(yīng)性皮炎患者皮損部位 p H 值明顯高于正常皮膚，對(duì)酸/堿緩沖能力下降，用 5% L-乳酸凝膠涂抹于皮損表面后發(fā)現(xiàn)皮損處 p H 值下降，同時(shí)TEWL 值較未使用部位降低，表皮含水量升高。從而進(jìn)一步說明臨床上可外用酸性物質(zhì)修復(fù)表皮滲透屏障，達(dá)到治療某些皮膚病的目的。

表皮滲透屏障功能對(duì)皮膚免疫反應(yīng)也有調(diào)節(jié)作用。為了驗(yàn)證表皮滲透屏障受損后對(duì)皮膚免疫反應(yīng)所造成的影響，Godefroy 等用膠帶連續(xù)粘連的方法破壞 BALB /c 小鼠表皮滲透屏障，然后在小鼠皮膚上涂抹含白喉毒素?zé)o毒變異體( CＲM197 ) 及霍亂病毒的抗原，并分別在 21d 和 42d 再次涂抹，以加強(qiáng)免疫反應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在表皮滲透屏障受損的小鼠模型中可檢測(cè)到抗原免疫反應(yīng)，而在正常小鼠模型中未檢測(cè)到這種抗原免疫反應(yīng)。說明多種外界抗原可通過受損的表皮滲透屏障侵入人體，產(chǎn)生免疫及炎癥反應(yīng)。Pan 等研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞外基質(zhì)中的游離脂肪酸、脂肪酸結(jié)合蛋白 4 和脂肪酸結(jié)合蛋白 5 在維持記憶 T 淋巴細(xì)胞正常生理功能中起到重要作用。絲氨酸棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶是角質(zhì)層細(xì)胞間脂質(zhì)中主要成分神經(jīng)酰胺合成的關(guān)鍵酶，Nakajima 等利用敲出了絲氨酸棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶的小鼠觀察神經(jīng)酰胺合成減少時(shí)皮膚免疫反應(yīng)的變化。2 周后發(fā)現(xiàn)，朗格漢斯細(xì)胞較為活躍，其移行至淋巴結(jié)的能力也在增加，同時(shí)，γδT 淋巴細(xì)胞數(shù)量增多，皮膚出現(xiàn)過度角化、棘突、顆粒層的喪失和炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，表現(xiàn)出銀屑病樣皮損。說明構(gòu)成表皮滲透屏障“灰漿”的細(xì)胞間脂質(zhì)成分在誘導(dǎo)皮膚免疫反應(yīng)中起到重要作用。

反過來，皮膚炎癥及免疫反應(yīng)也可影響表皮滲透屏障功能。特應(yīng)性皮炎患者皮損中 IL-22 表達(dá)明顯增高，Lou 等利用一種特殊的誘導(dǎo)轉(zhuǎn)基因皮膚模型，發(fā)現(xiàn) IL-2 可通過激活 GＲP 信號(hào)通路，不僅可引起以 Th2 為主要特征的免疫反應(yīng)，還可引起表皮滲透屏障受損。

皮膚是人體抵御病原菌的入侵與生長(zhǎng)的第一道屏障，在皮膚上有許多微生物存在，其中一部分由于長(zhǎng)期互相適應(yīng)的結(jié)果，可較長(zhǎng)時(shí)間寄生在人體的皮膚上，稱為皮膚正常微生物群，簡(jiǎn)稱皮膚正常菌群。這些微生物之間，微生物與宿主之間緊密聯(lián)系，相互影響，構(gòu)成了皮膚微生態(tài)。因此，表皮滲透屏障和微生態(tài)也構(gòu)成了相互作用的統(tǒng)一體，兩者任何一方發(fā)生改變都有可導(dǎo)致疾病的發(fā)生。

van Drongelen 等研究表明，沉默了角質(zhì)層中角質(zhì)細(xì)胞上角化套膜中主要成分絲聚合蛋白后，金黃色葡萄球菌在表皮的定植顯著增加，其誘導(dǎo)的 IL-8 表達(dá)也增加，皮膚產(chǎn)生炎癥反應(yīng)及感染。Jinnestl等通過對(duì)比研究 30 例特應(yīng)性皮炎成年患者表皮滲透屏障的變化與細(xì)菌定植之間的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)，皮損處金黃色葡萄球菌、馬拉色菌及念珠菌表達(dá)陽(yáng)性的特應(yīng)性皮炎患者，其經(jīng)表皮水分流失較這些細(xì)菌及真菌表達(dá)陰性的患者增加。說明當(dāng)表皮滲透屏障被破壞后，會(huì)促進(jìn)細(xì)菌在皮膚的定植，大量的微生物定植可促進(jìn)微生物抗原通過受損的表皮滲透屏障侵入皮膚，從而導(dǎo)致與 Ig E 相關(guān)的變態(tài)反應(yīng)發(fā)生。

同時(shí)，皮膚作為機(jī)體抵御病原菌的入侵與生長(zhǎng)的第一道屏障，在防御微生物方面，除了表皮滲透屏障、偏酸性的環(huán)境外，還得益于機(jī)體固有的防御機(jī)制，即抗菌肽，抗菌肽是在皮膚上大量表達(dá)的小肽，主要在表皮深層產(chǎn)生，并輸送到角質(zhì)層，在抵御潛在病原體的第一道防線中起著至關(guān)重要的作用。目前在人體內(nèi)發(fā)現(xiàn)存在于皮膚的抗菌肽主要有防御( defensins) 家族和cathelicidins 家族。Aberg 等研究發(fā)現(xiàn)，表皮通透屏障功能受到破壞 1h 后，表皮抗菌多肽蛋白及其 mＲNA 的表達(dá)明顯增強(qiáng)，Catheli-cidin ( LL-37 ) mＲNA 及 β-防 御 素 表 達(dá) 也 增 高。Clausen 等實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了表皮微生態(tài)與表皮滲透屏障之間的相關(guān)性，通過檢測(cè) 25 例特應(yīng)性皮炎患者皮損處及非皮損處以及 11 名健康對(duì)照者角質(zhì)層中β-防御素、TEWL 及皮損評(píng)分，發(fā)現(xiàn)皮損區(qū) β-防御素明顯高于非皮損區(qū)及健康對(duì)照組，并且 TEWL 及皮損評(píng)分也較高。Czarnowicki 等用凡士林涂抹于特應(yīng)性皮炎患者皮膚表面，發(fā)現(xiàn)絲聚合蛋白及兜甲蛋白表達(dá)增加，同時(shí)，抗菌肽表達(dá)也增加。這些研究都表明了表皮滲透屏障受損可影響皮膚微生態(tài)平衡，對(duì)皮膚生物防御功能起到重要作用。

綜上所述，表皮滲透屏障功能對(duì)皮膚的多種生物功能起到重要調(diào)節(jié)作用，并與其他皮膚屏障功能，例如免疫屏障、酸性屏障及微生態(tài)共同構(gòu)成一個(gè)整體防御系統(tǒng)。當(dāng)某一功能發(fā)生變化，則會(huì)影響其他功能，導(dǎo)致皮膚病發(fā)生。因此，在皮膚病臨床治療中不僅需要抗免疫、抗炎治療，還需要注意修復(fù)受損的皮膚屏障，調(diào)節(jié)皮膚表面酸性環(huán)境以及維持微生態(tài)的穩(wěn)態(tài)。例如: 研究證實(shí)，特應(yīng)性皮炎 TEWL 升高，并且有炎癥反應(yīng)及細(xì)菌定植，提示該病不僅存在表皮滲透屏障受損，還存在免疫屏障、微生態(tài)屏障受損，因此臨床治療該病不僅需要抗炎治療，還需修復(fù)表皮滲透屏障，抗菌治療。

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