皮肤与皮肤再生.docx

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1、皮肤与皮肤再生一、皮肤的解剖与生理皮肤作为一个复杂的器官覆盖人体全身，约占人体体重 的15%,是人体最大的器官。担负着多个重要的功能，主要 为保护人体免受化学、物理或生物学伤害。皮肤的构造精良， 组织来源多样，包括上皮细胞、结缔组织、血管、肌肉和神 经。皮肤分为3层：表皮（内含附属器如皮脂腺、毛囊和汗 腺），真皮和皮下组织。皮肤细微结构在不同部位差异很大， 如厚度、表皮附属物分布和黑素细胞密度。除了手掌和足底， 毛发遍布全身。表皮是由不断自我更新的上皮细胞组成，细胞类型多样, 但90%95%为角质形成细胞，为来源于外胚层经历特定分化 过程的上皮细胞，最终发展为扁平，无核的角质形成细胞。 角质形

2、成细胞在分化成熟过程中经历从基底层向上迁移的 过程，最终成为角质从表面脱落。5%10%的表皮细胞为非 角质形成细胞，主要包括朗格汉斯细胞、黑素细胞和麦克尔 细胞。表皮细胞呈连续层状分布，由下至上分为：基底细胞 层，棘细胞层或棘层（515层），颗粒细胞层（13层） 和角质（或角化）层（510层），在人体某些部位（如掌跖）， 在颗粒层与角质层之间存在透明层。表皮角质层细胞来源于 基底层干细胞的有丝分裂，分裂出来的细胞向皮肤表面迁移,真皮乳头层向上突起（称为真皮乳头）与表皮突交替， 从而增加了真表皮间的接触面，使其更好的黏附在一起。其 包括多种细胞（成纤维细胞，真皮胶质细胞，肥大细胞）及 血管和神经

3、末梢。由松散排列的胶原纤维和薄的、垂直伸展 至真皮与表皮交界的弹性纤维组成。在肢端，真皮乳头含有 触觉小体和专门作为机械感受器的神经末梢。真皮网状（深） 层由较粗的胶原纤维组成，平行于皮肤表面排列，弹性纤维 也较厚，其中包含皮肤附属器的深部、血管和神经丛。（十二）皮下组织皮下组织位于皮肤最深处，在皮肤的体温调节、隔离、 能量储备、保护皮肤免受机械损伤中发挥重要的作用。皮下 组织的主要细胞为脂肪细胞，细胞较大，（达lOOiim）且圆， 胞浆脂类丰富（三酰甘油、脂肪酸）将细胞核压缩紧贴细胞 膜。在常规切片染色中，脂肪细胞在光镜下表现为透光，因 为其内容物在脱水固定时已被溶解。光镜下，其胞浆弱嗜酸

4、性，免疫组化染色，细胞周围表达S100蛋白和波形蛋白。脂肪细胞按主要小叶和次级小叶分布，形态根据性别和 在身体的分布区域而有所差别。这些小叶被含有细胞（成纤 维细胞，胶质细胞，肥大细胞）的结缔组织.汗腺最深部分 以及血管神经分隔，这样有助于形成相应的皮肤血管神经丛。二、皮肤的再生细胞学基础哺乳动物表皮是对外部环境的第一道屏障，是一种复层 鳞状上皮，具有增殖细胞可向外分化形成独特分化组织（棘 层，颗粒层和最外层的角质层）以形成不能渗透的皮肤表面。 通过角质形成细胞的不断交替和分化完成表皮重建，能保护 身体免受环境侵袭，例如水分丢失和微生物感染，维持其稳 定是生存的关键。成体的皮肤一生都在不断地自

5、我更新，存 在表皮内的干细胞（SCs）维持了成体皮肤的自我平衡及毛 发再生，这种保持恒定细胞数的生理过程被称为组织动态平 衡或皮肤稳态。皮肤稳态是通过上皮组织中的于细胞来维持 的，这些细胞在长期的扩增过程中保持自我更新能力，能够 分化为和它们具有相同组织起源的各个细胞系，因而可以取 代因正常细胞分化和组织更替，或者因损伤而出现细胞死亡 中的角质形成细胞。作为最大和最方便取材的器官，表皮干 细胞早已经过大量研究并鉴定。干细胞的特点为自我更新能 力，分化为不同细胞系以形成成熟的组织，因而使得SCs成 为生物体中特异又最重要的细胞。基底层是表皮中唯一具有分化能力的细胞层， Mackenzie在基底膜

6、细胞中发现了表皮增殖单元（EPU）,为 六方形的区域，每个单元含有一个干细胞。基底层的细胞经 过一次有丝分裂分裂成两个子细胞，其中一个有增殖能力的 子细胞仍保留在基底层，而另一个分化细胞则向上移行经过 表皮各层而到达皮肤表面，此即基底细胞不对称分裂现象。 对于平均0. 1mm厚的表皮，此过程需要大约28天。基底细 胞层包括表皮干细胞和短暂增殖细胞，干细胞先分化为短暂 增殖细胞再定向分化为有丝分裂后细胞及终末分化细胞。表 皮干细胞表达高水平的B整合素(可以作为表皮干细胞或毛 囊干细胞表面标志)，角蛋白19 (K19)；短暂增殖细胞表达 低水平8整合素；进入分化阶段细胞则停止表达B整合素。 毛囊隆

7、突部表皮干细胞可表达K15,定向祖细胞表达K5和K14,终末分化 细胞表达K1和KlOo当细胞摄取带有核素或其他标记的核普 酸(如BrdU),将标记整合至DNA后，由于细胞周期长.标记 信号可以维持相当长一段时间，因而被称为标记滞留细胞(LRCs), LRCs反应了细胞慢周期循环。研究证明LRCs细胞具有于细胞特性，因此亦可以通过检测LRCs来对干细胞进 行鉴别。表皮干细胞生物学典型特征为：慢周期性，自我更 新和增殖潜能以及对皮肤基底膜黏附(通过整合素实现)。表皮是由毛囊间表皮(IFE)、毛囊(HF)和皮脂腺(SG)三个不同细胞系形成的复合组织：IFE不断进行自我更新提 供皮肤表面保护层，且具

8、有祖细胞，损伤时能自我更新；HFs 具有多能干细胞，在新毛发周期开始或损伤时能启动干细胞 功能，为毛囊生长或表皮修复提供细胞来源，维持毛发的自 我更新；隆突部SCs能够分化为上述三个系的细胞。IFE内 亦有EPUs的存在，且在较长时间内能够作为一个独立的单 元存在。而在难愈性创伤的情况下如严重烧伤和由于辐射照 射的复合创伤，皮肤难以完全再生。这些状况是由皮下组织 破坏导致的，皮下组织主要有脂肪细胞和毛囊两种干细胞来 源。(-)毛囊间表皮(IFE)与小鼠皮肤不同，在人体皮肤中，IFE占主导地位，尤 其是在人体某些部位(如包皮)，此处HFs是完全缺失的。 在掌跖皮肤，表皮通过网状脊与真皮紧密连接，

9、此处认为是 IFE中干细胞选择性位点。其中一类干细胞群特点为表达B 1 整合素(Bhigh),黑素瘤硫酸软骨素蛋白聚糖+ (MCSP)和 表皮生长因子受体(EGFR)拮抗剂Lrigl+。Jones发现培养 的人IFE角化细胞中有最高水平B 1整合素的细胞具有最强 的增殖潜能，B整合素阳性细胞呈丛状分布。另一类干细胞 群表达a 6整合素，亦被认为是表皮干细胞的表面标记之一， a6整合素hih和CD7110bw细胞移植培养后可形成长周期克 隆并表现出广泛地生长潜能。有研究用a 6整合素和CD71进 一步将干细胞与短暂增殖细胞分离开来。通过细胞标记技术, 显示出单个干细胞能产生三个相邻的EPUs,表

10、皮崎有助于表 皮锚定于真皮上方，而慢周期的干细胞恰好位于表皮崎底部 可获得更好的保护。目前提出了豫种看似相反的理论来解释IFE动态平衡， 一种假设认为IFE是通过一类长存的慢周期干细胞来提供可 增殖的细胞后代的；另一种观点则认为IFE是由一类独特的 祖细胞群来平衡各类细胞命运的。最近，布鲁塞尔自由大学 的研究者在Nature上发表研究结果，该研究组利用2种不 同的可诱导性Cre重组酶-雌二醇受体靶向小鼠IFE中的祖 细胞，来探索IFE细胞的异质性。研究者在IFE中发现了 2 种独特的增殖细胞，分别为慢周期干细胞和定型的祖细胞。 两者处于不同的组织分级中，当其中一种细胞不处于工作状 态的时候，另

11、一种增殖细胞可以维持很长时间的生存潜力。 慢周期的干细胞处于最高层，可以快速产生祖细胞，进而确 保皮肤的日常修复。在皮肤受损后，只有干细胞持续产生修 复和再生的功能，而祖细胞的贡献比较有限。(二)毛囊干细胞毛囊内的干细胞主要存在于毛囊隆突部，为表皮干细胞 的“仓库，位于毛囊外根鞘内，皮脂腺下方，立毛肌连接于 毛囊的位置。毛囊干细胞能够分化为表皮、皮脂腺、毛囊三 种细胞系，最重要的特点之一为慢周期性，且具有无限次细 胞周期。K15, Lgr5和K19在休止期特异表达于隆突部SC,谱系 追踪通过使用不同诱导CRE重组酶在它们的调节区表达来进 行。上部毛囊称为上部峡部(UI)处细胞，表达高水平MTS

12、24 或低水平Seal,在体外高度克隆且在体内具有多潜能，提示 HF的这段区域包含维持SG动态平衡SC的一个子集。移植实 验证明位子UI和IFE之间的交界区的一群细胞，表达LRIG1 和丰富的BLIMP1转录物.包含多潜能SCo生理情况下，SG 作用独立于毛囊隆突SC。正常情况下，毛囊膨突部作为毛囊 干细胞储备库.只有出现损伤时细胞才开始活动体现多能干 细胞的功能。如烫伤后，隆突部BrdU标记的LRCs在毛囊口 的表皮内有增殖，证实隆突部LRCs能产生表皮。即使在某些特定区域，干细胞表现出非均质性如在不同 地点（基底层与基底上层）表现不同，亦有不同特点慢循 环（静态）与快速循环。最近研究认为，

13、在小鼠HFs毛发 周期中，隆突部干细胞群扩增，随后一小部分离开隆突区并 移植于毛发胚芽建立Lgr5+干细胞的祖细胞群。Lgr6+, MTS24+和Lrigl+干细胞情况类似，占据隆突部边缘和漏斗部, 其干细胞壁龛部分重叠。由于LRCs既没有表现出明显的分布模式，亦非任何明 确的表皮于细胞标记物的受限表达，这表明人体表皮中干细 胞分布比较分散。此外，伤口愈合初步实验结果表明，位于 伤口边缘的LRCs迅速移动至伤口区域，并参与伤口决速愈 合与多层表皮重建。实验中并无HFs参与，因而可能LRCs 作为IFE干细胞被动员支持伤口并恢复组织稳态。（三）皮脂腺（SG）皮脂腺是毛囊皮脂腺单位的一部分，保持皮

14、肤的防水性。 SCs的存在是SG细胞不停更新的重要原因。表皮发展的谱系 追踪表明，SG来源于双向潜能祖细胞，其共同性为同时表达 特异的Shh和Sox9的HF和SG系。K15CREER标记细胞在隆 突区自我更新和增殖支持了以前提到的观点，即某些隆突部 SCs进行不对称自我更新分裂。(四)脂肪细胞除此以外，真皮层内脂肪组织中亦存在干细胞，哺乳动 物脂肪通常分为2种，一种为白色脂肪，另一种为棕色脂肪； 白色脂肪细胞的形成机制为具有多个脂滴的幼稚脂肪细胞 逐渐形成单个脂滴的成熟脂肪细胞。脂肪组织损伤后修复经 历许多组织学事件，一般有炎症期、增殖期及组织重塑期， 这三期之间没有明显界限；炎症期是指脂肪组

15、织损伤后会释 放许多炎症趋化因子，如成纤维细胞生长因子(FGF-2)等， 这些细胞因子能趋化血液中的中性粒细胞、单核细胞进入损 伤区域清除坏死的物质及细胞碎片。2001年Zuk等人从抽吸脂肪中发现脂肪干细胞(ADSCs), 此后关于ADSCs的研究迅速增多；ADSCs具有多能分化潜力， 已有许多研究证明其能分化成脂肪细胞、骨细胞、软骨细胞、 心肌细胞、神经细胞等。目前学术界暂无关于脂肪干细胞表 面特异性标记物。因此，国际干细胞协会关于脂肪于细胞定 义为：体外培养有黏附特性且表达CD73、CD90、CD105, 同时不表达 CD34、CD45、CD 14、CD 11 b、CD79、CD 19 及

16、 HLA-DR ； 体外特定培养条件下能够诱导分化成脂肪细胞、软骨细胞、 骨细胞等多项潜能分化能力。目前ADSCs是很有前景的干细胞;ADSCs以其来源丰富、 易于获得、能在体外多代稳定增殖、具有多向分化潜能、免 疫相容性好等优点而受到越来越多的关注。ADSCs已被用于 临床试验，不仅在白体脂肪移植、创面愈合等方面，而且在 神经系统疾病、心肌缺血、组织工程等方面都在进行尝试。 脂肪来源干细胞促进皮肤再生机制可能为：脂肪干细胞与 真皮成纤维细胞直接接触，促进成纤维细胞增生；脂肪于 细胞能够旁分泌FGF等细胞因子促进胶原纤维生成，从而加 速创面愈合及皮肤再生。另一个组重要的概念是基质血管片段（SV

17、F）。它是指脂 肪组织经过I型胶原酶消化40分钟后，弃去上层油脂及脂 肪组织漂浮物所得到的细胞群，其中包括，血管内皮细胞、 血管平滑肌细胞、基质细胞及一些来自血液循环中的白细胞、 红细胞。学者Suga等通过流式细胞仪分析SVF发现，CD31、 CD45阴性及CD34阳性的脂肪干细胞占SVF细胞群总量的35%, CD31、CD34阳性及CD45阴性内皮细胞占SVF总量的15%, CD45阳性的白细胞占SVF总量的37%,余下约10%有其他基 质细胞构成。结果提示：新鲜分离的SVF中含有较多的脂肪 干细胞及血管内皮细胞，对于缺血组织有潜在的治疗作用； 相比于体外培养的脂肪于细胞，SVF的优点是操作

18、步骤少， 简单，避免体外培养而引起的潜在危险。缺点就是脂肪干细 胞的细胞量相对体外脂肪干细胞量较少；学者He通过体外 动物实验已经证明了 SVF能够明显改善脂肪移植的成活率及 成活质量；同样，SVF也是细胞辅助移植技术的核心组成部 分。(五)成纤维细胞通过将核内容物转入卵母细胞或融合胚胎干细胞(ESCs, ES),分化的细胞可以被重新编程为胚胎样细胞状态。 Takahashi等在ES细胞培养条件下，将0ct3/4, Sox2, c-Myc 与Klf4四个因子导入，可诱导来源于小鼠胚胎或成人成纤 维细胞成为多能干细胞，这些诱导细胞(iPS)表现出ES细 胞形态和生长特性，表达ES细胞标记基因。将

19、iPS细胞皮 下移植至裸鼠可形成包含三种胚层来源的多种组织的肿瘤， 注射至囊胚，iPS细胞促进小鼠胚胎发育，这些均表明可通 过添加一些因素，由成纤维细胞直接培养出多能干细胞。(六)调节皮肤分化和再生的信号通路与皮肤分层相关的形态变化过程已明了，而皮肤分化的 分子机制则知之甚少。鼠模型的研究已经确定了多个与皮肤 分层和皮肤屏障功能形成的信号通路。这些信号通路包括 Notch,丝裂原活化蛋白激酶(MAPK),核因子-xB (NF-xB) 和转录调节因子P63 (与P53相关)，AP2家族，CCAAT/增强 子结合蛋白(C/EBP)转录调控因子，干扰素调节因子6(IRF6), grainyhead

20、样蛋白 3 (GRHL3)和 Kruppel 样因子 4(KLF4),这些信号通路和转录因子之间相互作用。决 定分化的重要过程是基底细胞转化为棘细胞的过程，此由 P63和经典Notch信号通路控制。P63,属于P53基因家族成 员之一，在所有分层上皮的基底细胞中表达，并认为代表了 分层过程的主控调节因素。在缺乏P63小鼠，表皮无法分层， 只有少量分化细胞仍黏附在胚胎表面。皮肤分层初始阶段和 表皮干细胞保持新生潜能均需P63参与。经典的Notch信号 通路在基底细胞转化为棘细胞的早期至关重要。棘细胞的进 程可因RBPJ11缺失而完全阻断，RBPJ11是一种DNA结合蛋 白，与Notch细胞内结构

21、域形成一个双向转录因子以推迟 Notch信号向核内激活。该进程还可因Hesl基因丢失而改变, Hesl基因是表皮内Notch的主要靶基因。相反，过多的Notch 信号促使基底细胞转化为棘细胞。Notch信号似乎还部分影 响DNA结合蛋白C/EBP的表达，该蛋白与转录因子AP2家族 协同调节最终的分化。参与的miRNA使转录监管转换复杂化, miRNA似乎对信号转录因子循环进行微调，以促使基底层表 皮干细胞进行最末分化。MiR-203是一种丰富的，进化上保 守的miRNA,在表皮分层和分化的同时，在基底层上表达。 基底细胞过早表达miR-203导致早分化且削弱其增殖潜能。 当miR-203缺乏（

22、伴随Dicer酶降解）或减少（miR-203拮 抗剂），细胞增殖不再限于基底层。有趣的是，miR-203的靶 基因之一为P63mRNA,但miR-203缺失，P63在基底层翻译 增多，如miR-203过早表达，则其表达受抑制。这些研究表 同时进行生态学和生物学分化（角质化），此过程大约需要 30天。基底层位于表皮底部与真皮层相邻，真皮层内丰富的 血管可以供应基底层细胞所需要的营养。表皮平均厚度为 100um,但在不同部位有差异（眼睑部位5011nl而掌跖部位 1mm）o表皮内还有汗腺，亦由上皮细胞组成，但具有各自的 生物学特性（如重建、分化和对外界刺激的反应）。（一）角质形成细胞（KC）角质形

23、成细胞的形态在表皮各层各不相同，基底层细胞 为柱状或立方状，为610um；其胞质嗜碱性，细胞核较大。 它们垂直于基底膜有序排列，以特殊的附着结构（半桥粒） 锚定在基底膜上。电镜下；棘层细胞较基底层细胞大，为10 15 11 m,呈多边形，胞质嗜酸性，内有一个泡状核与一个或 两个突出的核仁。电镜下，内含张力微丝。颗粒层KC扁平， 长轴与皮肤表面平行，直径为25um,内含透明角质颗粒， 高嗜碱性，多边形，由一组富含组氨酸的蛋白（主要为丝聚 蛋白原）和角质组成。最上层的棘层细胞和颗粒层细胞中包 含的板层小体（也称为Odland颗粒，角质小体或膜被颗粒）， 呈圆形，100300nm的板层样颗粒，参与角

24、质层脱落，形成 细胞外脂质膜抵御外来（亲水性）物质渗透的屏障。角质层 由高度扁平、嗜酸性的角质细胞组成，最终由表皮脱落，有 助于皮肤的屏障功能。角质层细胞为六角形，直径3040 um,没有细胞核和细胞器，由密集的丝状角蛋白基质和一 明，miR-203的功能部分为阻止基底层上细胞中基底细胞的 靶点的表达。最近Chikh等研究显示P53促凋亡刺激蛋白(ASPP)在 表皮通过调节miRNA表达来调节P63的表达。ASPP是一组调 节P53介导的凋亡蛋白家族。ASPP1和ASPP2增强P53的促 凋亡作用，而第三个成员iASPP抑制此功能。iASPP参与桥 粒复合，紧密连接和缝隙连接组件调节，并使bl

25、整合素表 达降低。iASPP耗尽细胞获得增殖减退的分化表型。角质形 成细胞耗尽iASPP的组织培养产生的人体皮肤，厚度较厚, 增生较少，过早分化且基底室内表达K1,伞形蛋白和兜甲蛋 白阳性细胞为特征。这种表型可通过使用miR-574-3p和 miR-720特异性拮抗剂扭转，提示iASPP通过抑制 miR-584-3p和miR-720来促进自我更新，抑制分化。除了 miRNA,最近组蛋白作为表皮分化的表观调控因子 出现。然而其机制和方式不明。在表皮，干细胞离开干细胞 巢，并进行随后的增殖和分化均需要MYC蛋白。MYC蛋白可 能通过诱导与染色质激活状态相关的所有组蛋白修饰来调 节静态干细胞向短暂增

26、殖(TA)细胞转化。然而，在另一项 研究中，不同染色体抑制标志物即组蛋白H3的三甲基Lys27 被敲除后，伴有表皮基底细胞从增殖向分化的开启。特异的 组蛋白去甲基化酶的过度表达引起培养的人表皮细胞终末 分化程序过早活化，而RNA干扰则对抗抑制分化的去甲基化酶。组蛋白H4单甲基转化酶Setd8是维护表皮SC所必需。 Setd8是负责组蛋白H4在赖氨酸20 （H4K20mel）唯一单甲 基化酶，如在胚胎干细胞（ESC）中缺失，则诱导DNA损伤， 基因组不稳定和细胞周期阻滞。前期研究表明，Myc基因通 过HDAC依赖机制调控组蛋白H4甲基化，且此染色质修饰与 分化关联。c-Myc过表达刺激表皮细胞增

27、殖和分化以及 H4K20mel单甲基化。现已证实Myc直接结合至Setd8启动子 并刺激其表达。Sted8缺失可缓解与c-Myc过表达有关的细 胞增殖和分化，说明某些与Myc相关的功能需要Setd8参与。 Setd8在表皮缺失P53表达亦明显增加。在体内，P53与Setd8 同时缺失，可缓解Setd8缺乏表皮中的增殖缺陷，P63表达 和分化缺陷；体外实验中，P63过表达可缓解角质形成细胞 因缺乏Setd8的增殖缺陷。有研究提出设想通过Setd8抑制 P53,刺激P63让表皮更新和分化。（七）皮肤重建理论创伤愈合修复过程包括以下几个步骤：通过炎性细胞, 及随后的结缔组织细胞和表皮细胞识别受损区域

28、；创伤区 域收缩；肉芽发生和上皮再形成。皮肤的细胞再生由位于 特化微环境中的不同成人干细胞/祖细胞亚群，毛囊间表皮 中的基底层干细胞、皮脂腺和毛囊隆突区域维持。老化的干 细胞活性降低常阻碍愈合与组织再生，而成人表皮细胞可被 原位诱导从而分化为再生组织所需的多种细胞类型。关于皮肤重建有三个常见的假说：不对称分裂学说； 群体不对称学说；干细胞群体不对称性学说。在皮肤生 物学研究中，研究侧重于表皮的动态平衡和细胞的自我更新。 最近，相对于传统的不对称分裂学说，形成了一种新的主张， 认为表皮增殖单位（EPU）支持组织再生过程。通过遗传标 记技术，研究者用一年时间追踪观察再生细胞克隆，于2007 年由C

29、layton提出了基底层细胞分化新的假说，该假说认为 一个单一的具有增殖能力的祖细胞群，随机产生有丝分裂的 基底细胞来维持上皮细胞的重建。但该学说没有对之前提到 的慢循环-细胞提供足够有效的说明。而最近研究表明，快 循环组细胞和慢循环细胞分层分布，巩固了传统的随机干细 胞-TA学说（PAS假说，即于细胞群体不对称假说的简称）。在正常稳态，组织中的干细胞池维持不变。尽管可能存 在其他学说，干细胞的维持最能被不对称分裂学说解释。皮 肤表皮中有两种细胞不对称分裂：一种定位于平行于基底膜 的有丝分裂纺锤体；另一种为垂直于基底膜的细胞分裂平台。 第二种非对称细胞分裂，发生在小鼠胚胎皮肤形成时，两个 子细

30、胞具有不同的命运，为非对称分裂提供了简单的机制支 持。在这种情况下，基底细胞通过整合到基底膜而互相附着， 并与促生存和促生长因子及其受体保持紧密联系，而基底层 上的子细胞则远离干细胞巢开始终末分化。当分裂平面平行 基底膜时，两个子细胞至少暂时在基底层。一个子细胞可能 会收到一系列不对称信号导致整合素表达下调，并导致随后 细胞从基底层脱离。Numb为Notch抑制剂，对此类信号敏感， 可促使生成一个黏附基底膜的子细胞，并促使另一个子细胞 从基底膜分离。由于Notch信号下调整合素表达，这个信号 途径被抑制可能导致子细胞分化脱离。推测哺乳动物表皮可 能存某种机制，涉及进化上保守的基底极性顶端决定因

31、素， 如PAR3, PAR6和aPKC,以确立纺锤体极的方向。这些蛋白 更常定位于发展为皮肤表皮的基底细胞顶端区域。在有丝分 裂中，这些极性蛋白似乎招募LGN （亦称为GPSM2）, INSC和 有丝分裂纺锤体极组件，如NUMA1两这些均在低等真核生物 中参与非对称细胞分裂。尽管没有直接涉及哺乳动物表皮细 胞命运决定域，这些蛋白质新芽为星状微管提供了潜在位点, 可能有助于纺锤体极不对称定向位点之一朝着基底细胞顶 端区域。是否有丝分裂纺锤体定向连接到皮肤不对称分裂决 定域，如果确实如此，又是如何实现的仍有待确定。然而， 在表皮形成中，纺锤体定向可以暂时改变是已经明确的。基 底祖细胞开始为单一层，

32、其中细胞一致与基底膜平行进行分 裂。在分层时，基底细胞必须平衡所有从最初增殖出的基底 层上细胞，通过外侧皮肤扩张来容纳增大的胚胎。相反，正 常成人皮肤稳态下，基底祖细胞只需要取代从皮肤表面脱落 的起保护作用的死亡的角质层细胞。垂直细胞分裂比例从E12.5的0%上升至E14. 5和E17.5的70%。随后，由于增殖 成基底上细胞需求减少，相应的分裂比例亦显著减少。个深入到细胞膜的厚角质化包膜组成，厚角质包膜包含交联 蛋白（包括伞形蛋白，兜甲蛋白，SPRRs, Elafcin和半胱氨 酸蛋白酶抑制剂A）o（二）朗格汉斯细胞（LC）朗格汉斯细胞（LC）是存在于表皮各层的可移动的树突 状抗原提呈细胞，

33、来源于骨髓CD34+造血前体细胞。LC能提 取沉积在皮肤表面的外源性抗原（即感染源），处理并提呈 给幼稚T细胞。在表皮细胞中占3%6%,初生时并不成熟, 接触抗原后渐趋成熟。LC由一个圆形的细胞体及延伸至相邻 KC间的树枝状突起组成，通过表达在所有细胞类型表面的 E-钙黏着蛋白以同嗜性结合方式黏附起来。电镜下，LC具有 的电子透亮细胞质中，缺乏张力微丝和黑素，有一个凹陷或 分叶状核。LC包含特异的细胞质标记物，伯贝克颗粒，该颗 粒来源于细胞表面被吞噬的物体，在透射电镜下为300nm1 um长的棒状物，内部的3层结构似链状，一端偶尔表现为 囊泡状，因而呈网球拍形。光学显微镜下，由于表达一组抗 原

34、，LC可以用组织酶（ATP酶）和特异的免疫组织化学技术 标记。这些抗原中最特异为CDla抗原，最重要的是与Berbeck 颗粒相关的CD207/胰岛蛋白。其他抗原包括波形蛋白，HLA- II类抗原,S100蛋白和Fc-rFcepsilon和C3受体。以往认 为的“未定类细胞”为表皮内无特定超微结构细胞器的非角 质形成细胞。一系列的研究已证实这些细胞实际上是含Berbeck颗粒较少的细胞。（三）黑素细胞（MC）MC来源于神经崎，移行至表皮并产生黑色素，此为皮肤 主要的天然色素。它们规则分布于基底层，每410个基底 细胞配一个MCo在皮肤表面每平方毫米分布500-2000个 MC,不同部位密度亦有

35、变化（外阴处密度最大）。黑素（真 黑素和棕黑素）从底物酪氨酸通过酪氨酸酶的激活产生后存 储在黑素小体中，黑素小体为卵圆形或球形的细胞器，经4 个阶段成熟（IIV）。成熟的黑素沿着黑素细胞的树突状突 起输送，最终转移至相邻的KC,并在细胞核上形成一个伞状 帽，保护其免受紫外线伤害。表皮黑素单位是由一个MC和 36个由此MC提供黑素的相关KC组成。肤色的种族差异是由 MC活性和表皮内黑素小体分布情况决定，与MC数目无关。 常规HE染色皮肤切片中，MC位于基底细胞间，有一个嗜碱 性细胞核和透明的胞浆（Massons透明细胞）。电镜下表现 为电子透亮的胞浆，胞浆内含疏松的中间丝（波形蛋白）和 不同成熟

36、期的黑素。可通过组织化学染色标记黑素来确认MC, 如Fontana-Masson硝酸银氨反应，或DOPA组织酶反应。亦 可用MC特异性抗原标记，如MARTl/Melan-A抗原，为一种 具有H8个氨基酸的蛋白，是酪氨酸酶和色素沉着相关糖蛋 白（75kDa）o MC还表达blc-2, S100蛋白和波形蛋白。由 HMB-45单克隆抗体识别的前黑素相关糖蛋白gplOO,在胚胎MC,毛囊球部MC表达，在成人上皮激活（但不持久）。（四）麦克尔细胞（MKC）MKC表现出神经内分泌和上皮细胞的功能，可能为机械 感受器，与皮肤触觉有关。MKC位于表皮基底层和毛囊上皮 鞘，在人体皮肤上较少，不同区域数目不等（

37、掌跖皮肤最多）。 MKC由于胞浆内有神经内分泌颗粒，而在电子显微镜下易被 辨认。MKC质膜偶有少量桥粒与相邻KC连接。由于表达特殊 抗原，MKC可被组织化学染色识别，更容易被免疫组织化学 染色识别。这些特殊抗原包括keratin n 20,神经元特异 性烯醇化酶（糖酵解酶神经元/神经内分泌细胞），嗜格粒蛋 白（由神经分泌颗粒组成的68kDa蛋白），突触素（与突触 小泡相关的38kDa酸性蛋白），神经细胞黏附分子（NCAM） 和各种神经肽（蛋白基因产物9.5,脑啡肽，降钙素基因相 关肽，血管活性肠肽）。（五）淋巴细胞正常人的表皮含有少量淋巴细胞（VI.3%）,免疫组化 染色下并不明显。这些细胞主

38、要分布在基底层，采用流式细 胞技术可检测到。主要表达T记忆/效应细胞的表型（TCR-a+, CD3+, CD4+CD8+CD45R0+, FAS+）,有区域的表型变异。（六）Toker细胞Toker细胞具有透明的细胞质，在1970年首次描述，在 男女乳头皮肤的表皮层中占10%o其在正常和病变皮肤中的 具体性质和作用仍不明确，据最新研究，这些细胞表达 keratin n 7以及一些在乳房Pagets病中表达的黏蛋白 (MUC1, MUC2, MUC5AC)o(七)皮肤附属器皮肤附属器是皮肤的特殊结构，位于真皮及皮下组织内, 但与表皮相连，包括汗腺，皮脂腺和毛囊。汗腺：为管状外 分泌腺，由腺体和导

39、管组成，人体主要有两种汗腺，小汗腺 (ESG)和顶泌汗腺(ASG)o ESG是人体的主要汗腺，在体温 调节中发挥重要的作用，分布于人体几乎所有皮肤(黏膜除 外)，在手掌、足底(300/cm2),腋下和额头处密度最大。 其腺体为盲管.由少突胶质细胞和无髓胆碱能神经纤维包绕, 位于真皮深层和真皮皮下交界处。组织学上由12列有分 泌功能的透明细胞或暗细胞组成，前者产生汗液，通过细胞 间的小管向中央管腔分泌。暗细胞朝着ESG管腔分泌含有PAS 酸阳性的黏蛋白，但其具体作用尚不明确。在某些人体，ESG 由胞浆呈泡沫状的单一透明细胞组成。分泌细胞外周附有不 连续的平滑肌上皮细胞，包含电子显微镜下可见的肌原

40、纤维, 由特异性肌动蛋白组成。导管垂直穿过真皮进入表皮，形成 一个单独、盘绕的结构(末端汗管)，通过小孔隙开口于皮 肤表面。ESG导管由双层柱状细胞组成，表达keratins n $6和16。基底层细胞分裂活跃，为末端导管细胞再生。细 胞内层表面有绒毛，在光学显微镜下对应PAS阳性角质层。ASG （在人类罕见，但在动物中极其常见）胚胎期来源 于亦产生毛囊皮脂腺的原始上皮胚芽，因此ASG总是与毛囊 相关，因此被称为“有毛汗腺”，而相应的ESG为“无毛汗腺二 在人体ASG分布于腋窝、肛门外生殖器和乳头。其腺体位于 真皮深层，比ESG腺体更大，形状更不规则，分泌细胞具有 大汗腺上皮细胞的特征，呈柱状

41、或锥状，去头分泌。同ESG 一样外层为肌上皮细胞层。导管短，为双细胞层，在皮脂腺 的上方进入毛囊。最近提到第三种类型的汗腺，分布在腋窝, 即所谓的“顶浆分泌”腺。这些腺体是无毛腺体，直接开口至 皮肤表面（类似ESG）,但其分泌导管与ASG类似，但不出现 于儿童期，而在青春期由ESG发育而来。（八）毛囊（HF）与皮脂腺（SG）毛囊从原始上皮胚芽中建立雏形，斜卧于真皮，最深的 部分深达皮下组织。遍布除了掌跖和生殖器（即所谓的无毛 皮肤）的全身皮肤。大小和形态可变（终端，程毛，胎毛和 中间毛发）。生长具周期性，经过3个不同的阶段（生长期， 退化期，休止期），在不同时期，组织学上有很大的差异。 毛囊包

42、括几个部分，从上到下为：表皮内部分；漏斗部， 到皮脂腺导管开口处；峡部，到立毛肌插入隆起处，包含 毛囊干细胞，表达角蛋白K15；下部毛囊，延伸至毛球顶 部；毛球，末端钟摆样，含有与毛发生长有关的高度嗜碱 性的基质细胞，以及与色素形成有关的黑素细胞。毛球形成 的内陷包围毛乳头，其内有丰富的血管和神经支配的结缔组 织，含有对毛发生长重要的乳头层真皮成纤维细胞。皮脂腺为与毛囊相关的全浆分泌腺体。在表皮间断与毛 囊和立毛肌并存。由外周的基底细胞和多层成熟的，胞浆泡 沫状的载脂细胞（皮脂细胞）组成；这些细胞向腺体中心崩 解，并形成分泌物（皮脂）；皮脂通过短管汇入毛囊管。在 面部，皮脂腺更丰富且伴有小鑫毛

43、。皮脂腺基底细胞表达数 目可观的角蛋白。毛囊蠕形蜻，常在面部毛囊内出现，可被 抗Tn抗体识别。立毛肌是平滑肌，在真皮乳头层倾斜延伸至毛囊，在隆 起处插入毛囊。在胎儿期其定位可参照表皮麦克尔细胞。是 由细长的细胞组成，胞浆嗜酸性，表达结蛋白（53kDa中间 丝特异肌肉细胞）和平滑肌特异性肌动蛋白。当受交感神经 纤维刺激收缩，立毛肌可使毛发“竖立”，从而增加了热屏 障。（九）指、趾甲包括3个部分：甲床，与近端甲裳重叠，与外侧甲裳 连接；甲体，由“硬”（毛囊）角蛋白组成的硬角质板； 甲周，为覆于甲床的游离边缘，为增厚的表皮。指、趾甲 覆于甲床，甲床中含有丰富的血管、结缔组织和大量的动静 脉分流。近端

44、甲床与指、趾甲母质相连，负责指甲的生长。指甲生长经历表皮角化过程，但（与毛发类似）缺少颗粒层。（十）真表皮联合真表皮联合（DEJ）是一个复杂的基底膜，由基底细胞 和真皮成纤维细胞组成。作为一种机械支撑，在表皮与真皮 的黏合中起着根本性的作用，并调节两部分之间代谢产物的 交流；而且，在伤口愈合过程中，可作为KC迁移的保障， 在免疫和炎症进程中，各种细胞类型（LC,淋巴细胞等）均 可穿过DEJ。在光学显微镜下，DEJ呈波状起伏，常规染色难以辨别， 需PAS染色（由于存在中性黏多糖）显现。通过电镜可以看 到它的精细结构。DEJ包括四层（由顶至底部）：基底细胞 膜与相连的半桥粒，通过细胞骨架细丝（角蛋白和网蛋白） 连接；透明板，有锚固丝（24nm）穿过的电子透光区（40nm 宽）；嗜钺的致密板（5070nni厚）；基底层下丝状区域， 主要由锚定纤维组成。（十一）真皮真皮为起支撑作用，可压缩，有弹性的结缔组织，保护 表皮及其附属器，血管和神经丛。由细胞，纤维，基质成分 组成。真皮的厚度在不同部位区别明显（背部或手掌，足跖 比眼睑厚许多），其精细结构的变化依据位置深度改变（浅 层称为乳头层，深层称为网状层）。