皮脂膜结构功能及重建

作者：陆本荣 刘毅 李世龙 王刚 兰州军区兰州总医院全军烧伤整形外科中心

皮脂膜是存在于哺乳动物皮肤表面的一层透明薄膜，又称为乳化脂膜、水脂膜，是皮肤物理屏障（由皮脂膜、角质层角蛋白、脂质、"三明治"结构、"砖墙"结构、水通道蛋白、天然保湿因子等共同构成）的一部分。深度烧伤会造成真皮乳头层以上乃至全层皮肤毁损，导致皮肤物理屏障结构消失，皮脂腺、汗腺等皮肤附属器受损或缺失。创面瘢痕修复或移植皮片修复后，皮肤物理屏障的"砖墙"结构（KC和角质细胞以及二者中间的脂质共同形成的结构）和角质层"三明治"结构等可部分逐渐恢复功能，但是皮脂腺、汗腺等皮肤附属器不能重建或延迟重建，不能形成皮脂膜，皮肤物理屏障功能完整性受到破坏，难以达到完全意义上的"功能愈合"。皮脂膜的缺失使得烧伤创面皮肤修复后缺乏保护、滋润，成为问题性皮肤，问题性皮肤的康复也是烧伤康复的一个重要环节，因此重建皮脂膜恢复皮脂膜功能对烧伤患者的康复具有重要意义。本文就皮脂膜的成分、理化性质、功能及重建情况进行综述。

1　皮脂膜的成分

皮脂膜由皮脂腺分泌出的皮脂、汗腺分泌的汗液及角质细胞崩解产生的脂质在皮肤角质层表面乳化形成，其中皮脂含量最多、汗液其次、脂质最少。皮脂的成分为甘油三酯（57.5%）、蜡酯（26.0%）、角鲨烯（12.0%）、胆固醇酯（3.0%）及胆固醇（1.5%）等，其中角鲨烯是其特有的。汗液大部分为水，占99.0%～99.5%；固体成分中有无机物和有机物，无机物以氯化钠居多，还有钙、镁、磷、铁等微量元素，有机物以尿素和乳酸居多，还有少量氨基酸。人体汗液比重为1.001～1.006；pH值一般为4.5～5.5，大量排汗时可达到7.0。脂质主要成分为神经酰胺、游离脂肪酸、胆固醇等，其中神经酰胺是其特有的。在人体皮脂腺分布较多的部位如额头，几乎所有的皮脂膜成分均为皮脂，脂质仅占3%～6%。此外，有文献报道人体皮脂膜中含有抗菌肽。

2　皮脂膜的理化性质

人体皮脂膜为由直径4～5 nm的微小颗粒随机排列组成的膜状结构，随皮肤角质层的新陈代谢不断脱落和再生。在立体显微镜下观察暴露在锇酸蒸气下的皮肤，可以清楚地看到皮脂膜并非一层均匀一致的膜，而是由不同形状与大小的脂滴及脂带构成的膜。四氧化钌染色结果也证明，皮脂膜由无固定形态且厚度可变的薄膜组成。一般来说，人体四肢的皮脂膜厚度相对较薄，一般小于0.5 mm，而在面部等皮脂腺丰富的区域，其厚度可超过0.5 mm。皮脂膜的密度在身体的各部位也有很大的区别，从腿部的1.0 μg/cm2到脸部的（189±42.7）μg/cm2。人体皮脂膜的pH值一般维持在4.5～6.5、平均5.5，最低可达4.0，最高可达9.6。

皮脂膜理化性质主要受皮脂腺分泌、汗腺分泌、角质细胞崩解等影响。

皮脂在皮脂腺内积聚，使腺管内压力增加；皮脂排出皮肤后，与汗液形成皮脂膜，随着皮脂黏稠度增加，皮脂膜厚度增加，产生抗皮脂排出的反压力。这2种压力的相互作用，影响着皮脂排出。如用脂溶剂去除皮肤表面的皮脂，皮脂分泌会增加，约30 min后又可见新的皮脂排出。影响皮脂腺分泌的因素。（1）部位。人体皮脂腺越丰富的部位（面部、头皮、胸背部等），皮脂的分泌量越大。（2）年龄。新生儿出生前因受母亲体内雄激素的影响，皮脂腺功能活跃，皮脂分泌较多。青春期后，性腺及肾上腺产生的雄激素增多，皮脂腺增大，皮脂分泌增多。雌激素可抑制皮脂腺的分泌，女性绝经后雌性激素和雄性激素均减少导致皮脂分泌量急剧减少；男性70岁左右减少。（3）性别及人种。一般同年龄中男性比女性皮脂分泌多，黑人比白人皮脂分泌多。

人体汗腺的分泌受以下多种因素影响。（1）温度。在正常室温下，只有少数汗腺有分泌活动，多数处于休息状态，无出汗的感觉，称不显性出汗。气温高于30 ℃时，活动性小汗腺增加，排汗明显，称显性出汗。（2）神经。汗腺的透明细胞受胆碱能神经纤维支配，排出汗液。肌上皮细胞受肾上腺素能神经纤维支配而收缩，可促进汗液排出，但不影响汗液分泌。（3）精神状态及味觉。恐惧、愤怒、兴奋等可使手掌、足底、颈部、面部及躯干等处发汗增加，称为精神性发汗。辛辣食物可使鼻、面、颈、背部等多处出汗，称为味觉性出汗。（4）一天中时段。大汗腺分泌水平在早晨较高，夜间较低。汗腺分泌的汗液越多，汗液稀释、流动作用下皮脂膜变厚、脱落速度加快。

角质细胞崩解产生的脂质量较少，对人体皮脂膜理化性质影响较小，主要影响其pH值。皮脂膜之所以呈酸性，除了与汗液成分中的乳酸和氨基酸有关外，还与皮脂中的脂肪酸有关。人体皮脂膜的厚度与皮脂腺分布的密度和皮脂分泌有关，皮脂腺分布的密度越高，皮脂分泌越多则皮脂膜越厚。

3　皮脂膜的功能

（1）屏障作用。皮脂膜是对皮肤锁水功能而言最重要的一层屏障，可防止皮肤水分过度蒸发、外界水分及其他物质大量进入，使皮肤的含水量保持正常。（2）滋润皮肤。皮脂膜的脂质可有效滋润皮肤，使皮肤柔韧、润滑、富有光泽；水分可使皮肤保持一定的湿润度，防止干裂。（3）抗感染作用。皮脂膜是皮肤表面的免疫层，皮脂膜中的一些游离脂肪酸能够抑制某些致病微生物的生长，对皮肤有净化作用。（4）中和酸碱损害作用。皮脂膜的pH值呈弱酸性，对碱性物质的侵害起缓冲作用，称为碱中和作用。皮肤和碱性溶液接触后，最初5 min皮脂膜的中和能力最强，以防止一些碱性物质对皮肤的损害。皮脂膜对pH值在4.2～6.0的酸性物质的侵害也有一定的缓冲能力，称为酸中和作用。（5）维持人体皮肤表面常驻菌的生态稳定性。人体皮肤表面分布有大量的常驻菌群（约1×1012个/m2），其中葡萄球菌、丙酸杆菌和棒状杆菌3种条件致病菌，正常情况下维持平衡不致病，能够抵抗酸性环境和抑制其他有害外来细菌侵袭。它们以角质细胞的碎屑或脂质为食，并且能够抑制其他有害菌的生长。过度清洁和清洁不够都会使皮肤菌群失衡。

4　皮脂膜重建

皮脂膜缺失后其功能随之丧失。锁水功能丧失表现为瘢痕皮肤或移植皮片干燥脱屑、局部瘙痒，形成干性皮肤（也称乏脂性皮肤）；润肤功能丧失表现为瘢痕或移植皮片质硬、无光泽、干涩、缺乏柔韧性，形成继发性敏感性皮肤，对外界的物理、化学性刺激耐受性差，对外界抵抗能力降低；中和酸碱功能丧失后瘢痕或移植皮片表面失去弱酸环境，容易受到酸碱物质损害；皮肤表面生态稳定性破坏后菌群失调，致病菌容易侵入导致感染，造成瘢痕或移植皮片破溃。

一般来说，即使是浅Ⅱ度创面，愈合早期新生表皮也非常干燥容易脱屑，说明浅Ⅱ度烧伤后排出皮脂腺和汗腺的腺管也不同程度受到损害，出现皮脂膜形成障碍。深Ⅱ度烧伤后皮肤残留皮脂腺和汗腺，若不移植皮片，可以依靠残留皮脂腺和汗腺的上皮修复创面，但是瘢痕比较重，由于汗腺管损坏，早期仍然存在皮脂膜形成障碍。深Ⅱ度以上烧伤移植皮片后，刃厚、中厚皮片不含汗腺，所以极少有交感神经再生，因此采用该种皮片修复后植皮区局部不出汗；全厚皮片植皮的交感神经机能可以再生，植皮区可以出汗但不完全。因而对该类烧伤移植各种皮片均不能获得如同正常皮肤的质量。浅Ⅱ度烧伤皮脂膜的缺失是暂时的，随着皮肤不断新陈代谢，最终可恢复皮脂膜重建；深Ⅱ度及以上烧伤全厚皮片的移植汗腺、皮脂腺、毛囊等皮肤附属器的功能于术后数月逐渐出现。深Ⅱ度及以上全颜面烧伤全厚皮片移植后全面而完整的皮肤感觉恢复时间为4～5年，伴随感觉的全面恢复，汗腺及皮脂腺功能基本恢复正常。

近年来研制的组织工程皮肤虽然能尽快覆盖烧伤创面促进愈合，但不能重建汗腺、皮脂腺、毛囊等皮肤附属器，国内有关汗腺和皮脂腺移植、再生的研究仍处于实验阶段。陶克等成功分离人胎儿皮肤皮脂腺细胞和外泌汗腺细胞，并进行体外培养，为体外研究皮脂腺、汗腺功能和功能性组织工程皮肤的构建奠定了基础。付小兵等对瘢痕组织中汗腺的分布特征以及瘢痕对汗腺再生的影响进行了实验研究，认为大面积深Ⅱ度及以上烧伤创面同样存在汗腺再生潜能，消除瘢痕组织中屏障因素对汗腺再生的影响，以加速汗腺再生从而达到生理性修复，值得深入研究。因此，在目前组织工程尚不能再生皮脂膜形成要素汗腺、皮脂腺的情况下，根据皮脂膜的理化特性和成分以及形成过程，人工重建皮脂膜是可行的。理想的皮脂膜应无毒、无刺激性、无抗原性、无致癌或致畸性，具有保湿性、润肤性、弱酸性、半通透性。目前临床使用的皮脂膜替代物性能较单一，其中硅凝胶膜是瘢痕治疗中使用最多的膜状物，其成分硅胶和硅油能减少皮肤水分蒸发；也有使用橄榄油替代的，橄榄油中含有的各种油脂酸为弱酸性，且橄榄油是植物油中唯一含有角鲨烯的，油脂也可滋润皮肤。涂颖等报道使用青刺果油修复皮肤物理屏障的研究，对皮脂膜的重建奠定了基础。化妆品使用的保湿剂主要成分是神经酰胺，多从牛大脑和米糠中提取，与皮脂膜中的成分一致。如果能够进一步对皮脂膜成分的构成比进行有效测定，加上化妆品制造中使用乳化技术的成熟性，完全有可能重建皮脂膜。

5　展望

目前修复皮脂膜的替代物是医学护肤品，选择适宜于干性、敏感性皮肤的医学护肤品，对缓解烧伤患者皮肤瘙痒、干燥，减少溃疡、感染发生都具有十分重要的意义。临床上对这种医学护肤品中补充的脂质成分及比例、保湿剂中的油水比例、抗刺激抗过敏成分、pH值等均有一定的要求。保湿类医学护肤品和表皮的屏障功能修复是目前化妆品工业和皮肤病学领域研究的热点，但对于适合修复烧伤后的皮肤受损屏障功能的化妆品研究很少，因此适宜于烧伤康复期皮肤特点的医学护肤品非常少，加强这方面的研究，对于解决烧伤后问题性皮肤的康复具有十分重要的意义。