综述:皮肤神经-免疫-内分泌学:环境如何调节机体稳态

【字体: 时间:2025年04月23日 来源:Nature Reviews Endocrinology

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  (编辑推荐)这篇综述系统阐述了皮肤作为神经-免疫-内分泌(NIE)调控网络的核心器官,通过表皮、真皮、皮下组织及附属器中的信号分子(如神经肽、细胞因子)响应环境刺激,协调局部与全身稳态(allostasis)。其创新性在于提出"皮肤调控单元"概念,揭示环境-皮肤-中枢系统的双向对话机制。

  

皮肤作为环境感知的超级器官

皮肤作为人体最大器官,其表皮层直接暴露于紫外线辐射(UV)、病原体和物理化学刺激等环境压力下。最新研究表明,皮肤通过进化出高度特化的神经-免疫-内分泌(Neuro-immune-endocrine, NIE)网络,成为协调局部防御与全身适应的"第一响应者"。

皮肤NIE系统的层级架构

表皮调控单元
角质形成细胞(Keratinocytes)可分泌促肾上腺皮质激素(ACTH)、β-内啡肽等神经内分泌介质,在紫外线照射下激活黑素细胞中cAMP/PKA信号通路,同时通过Toll样受体(TLRs)启动固有免疫应答。

真皮-皮下调控轴
真皮成纤维细胞通过释放IL-6、TNF-α等细胞因子,与脂肪细胞分泌的瘦素(Leptin)形成代谢-免疫交叉对话。实验显示,皮下脂肪组织中的巨噬细胞极化状态会显著影响全身胰岛素敏感性。

环境适应的分子开关

环境刺激通过以下机制启动系统响应:

  1. 神经环路:C类神经纤维释放降钙素基因相关肽(CGRP)和P物质(Substance P),触发肥大细胞脱颗粒
  2. 体液传播:维生素D3经UVB转化后进入循环,调节远端器官的钙代谢
  3. 细胞迁移:朗格汉斯细胞(Langerhans cells)将抗原提呈至淋巴结的同时,携带局部微环境信息

临床转化的新视角

银屑病和特应性皮炎患者中,可观察到NIE系统关键介质(如VIP、NGF)的异常表达。动物模型证实,阻断TRPV1离子通道能显著改善瘙痒症状,这为开发靶向皮肤-脑轴的新型疗法提供了理论依据。

该研究突破传统器官界限,提出"皮肤是外露的神经系统"这一革命性观点,为环境医学和系统生物学研究开辟了新范式。

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