人表皮角质形成细胞的功能

背景及概述^[1-2]

角质形成细胞系一种能合成角质蛋白的上皮细胞。此类细胞为表皮的主体，由表皮深层始逐渐增殖、分化，并不断向表层移行，其间可分成几个层次，表皮最深层为基底层，向上依次为棘层、颗粒层、透明层、角质层，角质蛋白亦依生长层次逐渐合成。在成为角化的角质细胞中，细胞核与细胞器完全消失，细胞亦失去生理功能，而脱落。未脱落部分对机体尚有保护作用，故不必在洗擦身体时用力搓擦，使其过早脱失。人表皮角质形成细胞分离自皮肤组织；表皮位于动物皮肤的外层，由胚胎时期外胚层形成，具有抗摩擦和抗损伤的作用。人表皮角质形成细胞是一种能合成角质蛋白的上皮细胞，此类细胞为表皮的主体，由表皮深层始逐渐增殖、分化，并在成为角化的角质细胞中，细胞核与细胞器完全消失，细胞亦失去生理功能而脱落。未脱落部分对机体尚有保护作用，故不必在洗擦身体时用力搓擦，使其过早脱失。人表皮角质形成细胞主要分布于表皮基底层，在上皮程序性死亡后，细胞产生角化并移向表皮。体外培养的人表皮角化细胞容易导致终末分化，不能充分增殖。角质形成细胞最终产生角质蛋白，在其向角质细胞演变过程中，一般可以分为四层，即基底层、棘层、颗粒层以及角质层。有人把前三层或前二层称为生发层或马尔匹基层。此外，在某些部位，特别在掌跖部位，角质层下方还可见到透明层。

功能^[2]

人表皮角质形成细胞在创伤愈合中起至关重要的作用，尤其是严重烧伤患者表皮角质形成细胞的匮乏与患者病程长短、并发症的发生及后期瘢痕的形成均有密切关系，因此应用组织工程技术在体外进行表皮角质形成细胞的分离、培养与保存并应用于临床始终都是烧伤工作者的一个研究热点。

分离^[2]

一种体外分离培养人的表皮角质形成细胞的新方法，该方法简便、快速，适合各种皮肤组织如带毛发的头皮、带脂肪的组织等直接分离。这种分离方法与传统的分离方法相比，得到的细胞生长状态及形成单克隆的能力都接近或优于传统方法。具体步骤为：①组织预处理：用镊子将组织置于70%乙醇中30s，清洗表面血等杂物，然后放入含青链霉素（100kU/L青霉素+100mg/L链霉素）的磷酸盐缓冲液（PBS）里浸泡2次，每次3min以达到消毒的目的；②酶消化：先用手术刀将组织完全切碎成匀浆，切碎后将组织转入含酶消化液的50mL离心管中[1g组织用20mL酶消化液（2.5g/LⅠ型胶原酶和2.5g/L解离酶）]，混匀。37℃水浴80r/min震荡消化60min。然后加入0.25%的胰蛋白酶到含组织的50mL离心管中（1g组织加入5mL，使其终浓度为0.05%）继续消化30min，最后再加10g/L的DNA酶到含组织的50mL离心管中（1g组织加入100μL）消化5min；③收集细胞：组织消化好后加相同体积的含有10%胎牛血清的DMEM培养基中和消化液，反复吸打，用100μm细胞过滤器过滤，1000r/min离心5min，弃上清，细胞沉淀用含10%胎牛血清的DMEM培养基重悬；④细胞培养：用含10mmol/LRock蛋白激酶抑制剂和10%胎牛血清的DMEM培养基重悬细胞，接种到事先用包被基质处理过的细胞培养瓶（每T75细胞培养瓶细胞数大约在300万～500万）中，培养3d，之后换成CnT07培养基，每2天换液1次。显微镜下观察细胞，待细胞长满时进行传代或后续研究。表皮角质形成细胞按照每T75细胞培养瓶接种细胞数在120万~150万进行传代。分离的表皮角质形成细胞数量较多，贴壁较快且聚团生长，分离3d后许多表皮角质形成细胞团呈克隆样生长，呈典型“铺路石”状，最后连接成片。

相关研究^[3-4]

有研究考察P物质受体(Neurokinin1R，NK1R)在正常人表皮角质形成细胞和真皮成纤维细胞中的表达调控特征。方法是培养人表皮角质形成细胞株HaCaT细胞和真皮成纤维细胞，应用免疫组织化学法检测NK1R在两种细胞中的表达；采用RTPCR方法检测NK1R在两种细胞mRNA水平的表达特征，并采用流式细胞术定量检测在不同刺激因素及药物作用下两种细胞中NK1R的表达调控情况。结果NK1R在HaCaT细胞及真皮成纤维细胞中均有表达，阳性部位位于细胞膜及细胞质。NK1RmRNA在HaCaT细胞上的表达水平要高于在真皮成纤维细胞上的表达。P物质和IFNγ可以上调NK1R在两种细胞上的表达，而LPS抑制了NK1R的表达；抗组胺药盐酸西替利嗪和P物质受体特异性拮抗剂SpantideI可以降低两种细胞上NK1R的表达。因此皮肤角质形成细胞和真皮成纤维细胞在细胞、蛋白及mRNA水平均有NK1R的表达，而且这种表达可被过敏炎症因子调控，提示角质形成细胞和真皮成纤维细胞参与了皮肤免疫调控，神经肽P物质可能在皮肤过敏性炎症中起重要作用。

此外，还有研究探讨annexinⅡ在正常人表皮角质形成细胞NHEK)分化中的表达.方法：①体外培养NHEK，采用无血清无钙离子的角质形成细胞生长培养基(KGM)，通过改变培养基中的钙离子浓度来调节NHEK的增殖和分化，采用免疫细胞化学(ICC)技术分别检测annexinⅡ在增殖和分化NHEK中的表达。②采用免疫组织化学(IHC)技术检测成人及新生儿表皮NHEK中annexinⅡ蛋白的表达。结果：①低钙(0.07mmolL)培养条件下，annexinⅡ呈弱阳性表达，且主要分布于核周。高钙(1.5mmolL)条件下培养24h后，annexinⅡ仍呈弱阳性表达，但表达的部位出现明显变化，主要分布于细胞间；48h后，annexinⅡ于胞质及胞膜均呈强阳性表达。②人正常皮肤切片的IHC结果显示：annexinⅡ主要分布于基底上层的分化NHEK中.结论：annexinⅡ可能参与人表皮NHEK分化的调控。

主要参考资料

[1]--新编实用医学词典

[2] 一种分离人表皮角质形成细胞的新方法

[3] P物质受体在人表皮角质形成细胞和真皮成纤维细胞中的表达调控

[4] annexinⅡ在人表皮角质形成细胞分化中的表达