揭开皮肤的秘密——皮肤在身体各处的形成是不同的

最近的两项研究揭示了从脸部、腋下到手掌和脚等身体不同部位的皮肤是如何形成的。通过分析皮肤的变化，研究人员发现，这些差异对人体各种皮肤病的形成有直接影响。

　　

为什么身体的某些部位比其他部位更容易患皮肤病?

UC Davis Health的两项新研究探索了皮肤成分的差异如何导致皮肤疾病，如牛皮癣和特应性皮炎。

“皮肤在全身并没有统一的成分，”加州大学戴维斯分校皮肤病学、分子医学微生物学教授、两项研究的资深作者Emanual Maverakis说。“身体不同部位的不同皮肤特征可能会影响皮肤对某些疾病的敏感性。”

衰老、创伤、环境和遗传因素会导致各种各样的皮肤问题。

身体部位决定皮肤结构和功能以及疾病易感性

皮肤是人体最大的器官。它的平均面积约为20平方英尺——它的最外层(表皮)有一个由游离脂肪酸、胆固醇和神经酰胺(蜡质脂分子家族)组成的脂质基质。这一层必须满足特定于身体各个部位的环境挑战。例如，面部皮肤需要薄而有弹性，以适应面部表情。覆盖在脚后跟的皮肤必须既厚又硬，才能承受外力，保护脚后跟免受我们踩到的物体的伤害。皮肤的组成取决于多种因素，包括皮肤屏障的结构、细胞类型和它们所表达的基因。直到最近，人们对这些差异背后的细胞和分子过程知之甚少。在第一项研究中，研究人员展示了导致皮肤结构变化的机制。表皮有一个“砖和砂浆”的结构:像神经酰胺、胆固醇和脂肪酸这样的分子组成“砂浆”，被称为角化细胞的细胞是“砖”。研究人员使用单细胞测序来描述角质形成细胞在不同身体部位的差异。他们还使用靶向分子谱分析来表征形成角质形成细胞之间“砂浆”的分子。然后，他们研究了这些基因表达的差异如何与身体各部位的脂质和蛋白质结构的组成差异相匹配。这些实验解释了为什么身体不同部位的皮肤看起来如此不同。

身体不同部位皮肤脂质和蛋白质组成的差异也可以解释为什么不同部位会出现不同的皮肤病。在描述与各种皮肤病相关的特定脂质变化时，研究人员发现，粘在皮肤上的胶带上的脂质足以诊断患有某种特定皮肤病的患者。

“这些发现将导致对常见皮肤病的非诊断性检测，”项目科学家Alexander Merleev说。“这些差异也与护肤品的未来设计有关，他们展示了护肤品应该如何根据使用者的身体部位进行特殊配制。”

牛皮癣和免疫系统

在第二项研究中，研究小组研究了皮肤细胞如何与免疫系统相互作用。以前，人们知道角质形成细胞可以分泌增加和减少炎症的物质。使用单细胞测序来单独分析每个角质形成细胞，研究人员观察到这些免疫调节分子在表皮的某些层表达。

表皮最下层的角质形成细胞分泌免疫吸引和免疫抗炎分子。这是为了将免疫细胞吸引到皮肤上，并将它们固定在适当的位置，耐心地等待击退任何可能突破皮肤物理屏障的致病微生物或寄生虫。相反，他们发现表皮外层的角化细胞分泌促炎分子，特别是IL-36。

IL-36是银屑病(一种炎症性皮肤病)的一种亚型的主要介质。研究小组发现，皮肤中IL-36的数量受另一种名为PCSK9的分子调控，PCSK9基因变异的个体更容易患上牛皮癣。

“我们发现皮肤的不同层会分泌不同的免疫介质，这是皮肤如何与免疫系统相互作用的一个例子。当皮肤不同层分泌的分子不平衡时，一些人就会患上皮肤病，比如牛皮癣。”加州大学戴维斯分校研究员、该研究的联合第一作者安东尼奥-徐说。

两项研究都发表在《JCI Insight》上。

1. Alexander A. Merleev, Stephanie T. Le, Claire Alexanian, Atrin Toussi, Yixuan Xie, Alina I. Marusina, Steven M. Watkins, Forum Patel, Allison C. Billi, Julie Wiedemann, Yoshihiro Izumiya, Ashish Kumar, Ranjitha Uppala, J. Michelle Kahlenberg, Fu-Tong Liu, Iannis E. Adamopoulos, Elizabeth A. Wang, Chelsea Ma, Michelle Y. Cheng, Halani Xiong, Amanda Kirane, Guillaume Luxardi, Bogi Andersen, Lam C. Tsoi, Carlito B. Lebrilla, Johann E. Gudjonsson, Emanual Maverakis. Biogeographic and disease-specific alterations in epidermal lipid composition and single-cell analysis of acral keratinocytes. JCI Insight, 2022; 7 (16)

2. Alexander Merleev, Antonio Ji-Xu, Atrin Toussi, Lam C. Tsoi, Stephanie T. Le, Guillaume Luxardi, Xianying Xing, Rachael Wasikowski, William Liakos, Marie-Charlotte Brüggen, James T. Elder, Iannis E. Adamopoulos, Yoshihiro Izumiya, Annie R. Leal, Qinyuan Li, Nikolay Y. Kuzminykh, Amanda Kirane, Alina I. Marusina, Johann E. Gudjonsson, Emanual Maverakis. Proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 is a psoriasis-susceptibility locus that is negatively related to IL36G. JCI Insight, 2022; 7 (16)

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