耿清偉 宋秀祖

310009杭州，安徽醫(yī)科大學杭州臨床學院皮膚科

一、板層小體

表皮內板層小體（lamellar bodies，LB）是位于棘層上部和顆粒層細胞內的橢圓形囊泡或泡管狀分泌性細胞器，直徑100～300 nm。LB在角質形成細胞分化時形成，最早出現(xiàn)于表皮棘層上部，到達顆粒層后數(shù)量不斷增加，在維持皮膚屏障穩(wěn)態(tài)方面具有重要作用［1］。LB還可以存在于皮膚外器官的細胞中，如肺、胃、支氣管、口腔等，具有脂質儲存和分泌的功能，又被命名為板層顆粒、多LB、被膜顆粒、Odland小體等［2］。

1.LB的結構：一直認為LB是一種離散的囊泡，但Hollander等［2］利用三維顯微鏡，提出其是一種管網狀膜網絡。目前已知，LB內含豐富的內容物，主要包括：①極性脂質：膽固醇、磷脂、葡萄糖基神經酰胺、鞘磷脂等；②酶：包括與滲透屏障脂質合成相關的β葡糖腦苷脂酶、酸性鞘磷脂酶、分泌性磷脂酶A2（sPLA2），以及一些中性和酸性的脂酶激肽釋放酶7和8、組織蛋白酶D、小窩蛋白1等；③蛋白酶抑制劑：彈力蛋白酶抑制劑、半胱氨酸蛋白酶抑制劑M/E；④抗微生物肽：人β防御素2、抗菌肽LL?37；⑤其他：溶酶體蛋白、鈣結合蛋白、Rab相關蛋白、受體和信號轉導蛋白等［3?4］。豐富的內容物賦予LB多種功能，其中包括在皮膚屏障中具有重要地位的滲透屏障以及抗菌屏障功能。另外，溶酶體蛋白、Rab相關蛋白等存在提示LB可能是通過自噬形成的。LB的這些結構特征，與細胞外囊泡的傳遞方式相似。細胞外囊泡是釋放到細胞外的膜性小囊泡，在生理病理情況下，幾乎所有類型的細胞均可產生并釋放。根據(jù)其產生機制的不同，可分為外泌體、微囊泡和凋亡小體。其中外泌體由多囊泡小體和細胞質融合后被細胞釋放出來的囊泡狀結構［5］。推測LB可能是外泌體的一種形式，刺激LB分泌的信號可能與外泌體存在相似性。

2.LB的形成：LB來源尚未闡明，線粒體、高爾基體、多泡體、溶酶體等細胞器都曾被考慮過與其形成有關。目前研究傾向于兩種說法，一種認為其來源于反面高爾基體；另一種認為與溶酶體存在相關。早在1998年，Elias等就提出LB來源于反面高爾基體（trans?Golgi network，TGN），但其直接證據(jù)一直未發(fā)現(xiàn)［3，6］。高爾基體管腔受弱酸性環(huán)境調節(jié)，高爾基體pH調節(jié)器（GPHR）是高爾基體酸化過程中必不可少的一種陰離子通道，對高爾基體形成有作用。Tarutani等［6］用Cre?loxP系統(tǒng)敲除小鼠角質形成細胞特異性GPHR，可觀察到小鼠皮膚色素沉著并伴有鱗屑，經表皮失水量明顯增加；同時觀察到LB的標記物TGN46和其內容物蛋白激肽釋放酶7表達減少；電鏡觀察到異常LB形成。另外，Guo等研究發(fā)現(xiàn)，TGN可以通過適配蛋白1（AP1）依賴微管相關蛋白輕鏈（LC3）陽性囊泡的形式為自噬體形成提供膜來源，從而在自噬體形成中發(fā)揮作用［5］。

Hariri等［7］用GlcNAc?TV轉染貂肺上皮細胞Mv1Lu建立了LB細胞模型，提出LB是通過細胞自噬形成的。而自噬是存在于所有真核細胞中進化上高度保守的溶酶體依賴性物質降解過程［8］。Hariri等［7］用溶酶體蛋白酶特異性抑制劑亮抑肽酶處理該細胞模型后，細胞內LB逐漸轉變?yōu)樽允煽张?，并在連續(xù)處理96 h后完全消失；但撤藥72 h后，LB又重新出現(xiàn)。此外，用自噬空泡形成早期特異性抑制劑3甲基腺苷酸（3?MA）處理該模型后，細胞內新生LB數(shù)量明顯減少，同時形成一種自噬空泡包涵體。另外，Ras超家族的成員之一Rab蛋白在調節(jié)囊泡形成、轉運、錨定、融合方面具有“分子開關”作用，也參與自噬過程調節(jié)。Reynier等［9］發(fā)現(xiàn)，Rab11a在表皮顆粒層內高度表達，Rab11a沉默的表皮中角質層脂質合成下降，LB密度及分泌降低，LB內容物形成及溶酶體依賴性降解異常。

3.LB的裝載：LB內含豐富的內容物，關于這些內容物如何裝載入LB內的研究甚少。ABCA12是ATP?結合盒（ABC）家族成員之一，被認為是轉運角質形成細胞脂質的關鍵分子。Akiyama等［10］將丑魚樣魚鱗病患者角質形成細胞在高鈣條件下培養(yǎng)1周，發(fā)現(xiàn)新的LB形成，但其內容物分泌異常；糾正ABCA12基因后，角質形成細胞內葡萄糖基神經酰胺含量增加，與正常人角質形成細胞含量相似。

4.LB的分泌：LB內的脂質是角質形成細胞外脂質的前體，這些脂質以胞吐的形式分泌到顆粒層-角質層分界面的細胞間隙，形成板層膜［3］。在細胞間隙，β葡糖腦苷脂酶和酸性鞘磷脂酶分別將葡萄糖基神經酰胺和鞘磷脂轉化為神經酰胺，分泌性磷脂酶A2將磷脂轉化成游離脂肪酸和甘油［1，3］。Moner等［1］模擬LB形態(tài)、結構、功能篩選了一個脂質系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)利用該LB模擬系統(tǒng)對脫脂豬皮進行體外治療后可形成新的板層狀結構。提示是否可以針對不同疾病設計獨立的LB模擬系統(tǒng)，從而調節(jié)角質層脂質分布，改善皮膚滲透屏障功能。

雖然LB分泌機制尚不明確，但普遍認為鈣離子是LB分泌的主要調節(jié)因子［3］。生理條件下，表皮基底層細胞外鈣離子濃度最低，至顆粒層最高，進入角質層鈣離子濃度再下降［11］。這種濃度梯度調控著顆粒層角質形成細胞內LB的分泌，并維持在一個較低的水平。皮膚滲透屏障受損時，顆粒層鈣離子水平顯著減少，鈣離子從角質層排出到皮膚表面，這種鈣離子的顯著減少是LB分泌的主要信號。使用外源性鈣會減少鈣的正常分泌，LB分泌將減少，滲透屏障修復也將受到限制［3］。

蛋白酶激活受體（PAR）屬于與G蛋白偶聯(lián)、有7個跨膜單位的受體家族，有PAR?1、PAR?2、PAR?3和PAR?4四個成員。PAR?2在表皮外核層表達，尤其是脂筏（lipid raft）區(qū)域，使用PAR?2激動劑可抑制LB分泌，導致滲透屏障修復延遲；相反，在PAR?2敲除的小鼠表皮中可發(fā)現(xiàn)LB分泌增加，滲透屏障修復加快。皮膚滲透屏障損傷后，絲氨酸蛋白酶（SP）活性增加，局部應用絲氨酸蛋白酶抑制劑（SPI）可加快LB分泌，進而促進皮膚屏障修復，SP/SPI平衡對滲透屏障的穩(wěn)態(tài)具有重要作用。SP是PAR的激活劑，推測SP是通過調節(jié)下游信號PAR?2而進一步調節(jié)皮膚滲透屏障［12］。此外，Sasaki等［13］通過小鼠實驗發(fā)現(xiàn)TMEM79基因突變可阻礙LB內容物的分泌。

二、LB與皮膚滲透屏障

皮膚滲透屏障主要由角質層中角質細胞及細胞間脂質組成，形成“磚-灰漿”結構［12］。其中細胞間脂質主要由50%神經酰胺、25%膽固醇、15%游離脂肪酸以及少許磷脂組成，這些疏水性脂質基質對水和電解質的丟失具有保護作用，從而維持體內環(huán)境的穩(wěn)定［3］。LB在表皮脂質轉運過程中缺失或功能異?？蓪е缕つw滲透屏障的紊亂，從而引起多種脂質轉運障礙性皮膚病的發(fā)生，表現(xiàn)為皮膚干燥脫屑等。

1.急性滲透屏障損傷及脂質合成改變：LB內的脂質來源于表皮脂質合成及皮膚外途徑。當表皮脂質缺乏時，LB功能受損，從而影響滲透屏障的穩(wěn)定。另外，有機溶劑、洗滌劑、膠帶撕拉等外界因素使局部皮膚脂質減少引起急性滲透屏障損傷，這種損傷可刺激顆粒層最外層細胞內的LB在幾分鐘之內迅速分泌其內容物，隨后在角質層下層出現(xiàn)富集脂質的板層膜［4，8］。LB參與滲透屏障穩(wěn)定的維持和修復，生理條件下，脂質合成處于活躍狀態(tài)，屏障損傷將促進脂質合成進一步增加［4］。

角質層細胞外神經酰胺、膽固醇、脂肪酸是滲透屏障三大關鍵脂質。研究發(fā)現(xiàn)，急性滲透屏障損傷時，這3種脂質合成快速顯著增加，脂質合成途徑關鍵酶的活性、蛋白水平和mRNA水平增加都顯著增加［3，14］。而局部應用脂質合成關鍵酶的抑制劑，表皮脂質合成將受到抑制，新LB合成延遲且結構異常，細胞外板層膜缺乏，屏障修復延遲［13］。另外，這3種關鍵脂質在角質層按一定濃度比例分布，只有在這3種脂質以特定的比例混合外用才能加速屏障功能的修復。而非生理性脂質（如凡士林）的應用也可以修復屏障，但并不能促進LB形成［4］。除此以外，角質層中許多脂肪酸是以極長鏈存在的，因而脂肪酸的延長至關重要。研究證實：極長鏈脂肪酸延伸因子4（ELOVL4）缺失的動物LB內容物形成異常，導致角質層板層膜減少，最終使皮膚滲透屏障受損，出生不久即死亡［15］。另外，LB內最主要的鞘脂是葡萄糖基神經酰胺，它由葡萄糖基神經酰胺合成酶催化合成。Jennemann等［16］研究表明，表皮葡萄糖基神經酰胺合成酶缺陷的小鼠，LB和角質層內的結構紊亂，出生后不久即死亡。

2.相關皮膚?。汉卫璧龋?7］通過透射電鏡發(fā)現(xiàn)銀屑病、多形性日光疹、激素依賴性皮炎患者皮損處，LB分布紊亂，數(shù)量較正常人減少，密度降低。Akiyama等［10］發(fā)現(xiàn)，丑魚樣魚鱗病患者表皮內因葡萄糖基神經酰胺轉運異常，LB內容物分泌異常。Rizzo等［18］發(fā)現(xiàn)，以痙攣性麻痹、智力發(fā)育不全、先天性魚鱗病為特征的常染色體隱性遺傳病Sj?gren?Larsson綜合征患者表皮內LB形成和分泌異常，滲透屏障穩(wěn)定性破壞。Menon等通過透射電鏡發(fā)現(xiàn)，皮膚呈魚鱗病改變的Refsum病患者表皮中LB內容物異常，導致板層膜結構異常，最終使?jié)B透屏障功能異常［15］。此外，劉子重等［19］用四氧化釕電子特染和鈣離子化學捕捉技術結合透射電鏡觀察到白癜風皮損處同時存在表皮鈣離子梯度消失和板層膜結構紊亂，其是否與LB分泌異常尚待研究。

三、結語

LB在表皮脂質轉運中與皮膚滲透屏障的穩(wěn)態(tài)具有密切關系，但目前關于LB的研究尚不深入，LB的確切來源，LB如何進行裝載，調節(jié)LB分泌的信號機制等，都需要進一步研究。闡明LB形成和分泌的具體機制，有利于對表皮內LB功能進行評估，從而為脂質轉運障礙性皮膚病的治療指明方向。

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