Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья про человеческую кожу. О внешнем слое клеток растений см. Эпидермис (ботаника) . Для использования в других целях, см Эпидермис (значения) .
Эпидермис
Ограниченный эпидермисом.JPG
Микроскопическое изображение эпидермиса, который составляет внешний слой кожи, показано здесь белой полосой
Эпидермальные слои.png
Микроскопическое изображение, показывающее слои эпидермиса. На этом изображении роговой слой кажется более компактным, чем выше, из-за другой подготовки образцов.
Подробности
ЧастьКожа
СистемаПокровная система
Идентификаторы
латинскийЭпидермис
MeSHD004817
TA98A16.0.00.009
TA27046
THH3.12.00.1.01001
FMA70596
Анатомические термины микроанатомии

В эпидермис является внешний из трех слоев , которые составляют кожу , внутренние слои , являющиеся в дермы и гиподермы . [1] Слой эпидермиса обеспечивает барьер для инфекции от патогенов окружающей среды [2] и регулирует количество воды, выделяемой из организма в атмосферу в результате трансэпидермальной потери воды . [3] Эпидермис состоит из нескольких слоев уплощенных клеток [4], которые покрывают базовый слой ( stratum basale ), состоящий из столбчатых клеток. расположены перпендикулярно.

Ряды клеток развиваются из стволовых клеток базального слоя. Клеточные механизмы регулирования уровня воды и натрия ( ENaC ) обнаружены во всех слоях эпидермиса. [5]

Слово эпидермис происходит через латинский от древнегреческого эпидермиса , себя от древнегреческого эпи  «над, на» и от древнегреческой дермы  «кожа». Что-то связанное с эпидермисом или его часть называется эпидермисом.

Эпидермис человека - известный пример эпителия , особенно многослойного плоского эпителия .

Структура [ править ]

Сотовые компоненты [ править ]

Эпидермис состоит в основном из кератиноцитов [4] ( пролиферирующих базальную и дифференцированную супрабазальном), которая включает 90% своих клеток, но также содержит меланоциты , клетки Лангерганса , клетки Меркель , [6] : 2-3 и воспалительных клеток. Эпидермальные утолщения, называемые гребнями Рете (или штифтами), проходят вниз между дермальными сосочками . [7] Кровеносные капилляры находятся под эпидермисом и связаны с артериолой и венулой . Сам эпидермис не имееткровоснабжение и питается почти исключительно за счет диффузного кислорода из окружающего воздуха. [8]

Соединения ячеек [ править ]

Эпидермальные клетки тесно связаны между собой и служат плотным барьером против внешней среды. Соединения между эпидермальными клетками представляют собой соединения адгезивного типа, образованные трансмембранными белками, называемыми кадгеринами . Внутри клетки кадгерины связаны с актиновыми филаментами. В иммунофлуоресцентной микроскопии сеть актиновых филаментов выглядит как толстая граница, окружающая клетки [5], хотя актиновые филаменты фактически расположены внутри клетки и проходят параллельно клеточной мембране. Из-за близости соседних клеток и плотности соединений иммунофлуоресценция актина проявляется как граница между клетками. [5]

Слои [ править ]

Схематическое изображение, показывающее разрез эпидермиса с помеченными эпидермальными слоями

Эпидермис состоит из 4 или 5 слоев, в зависимости от рассматриваемого участка кожи. [9] Эти слои в порядке убывания: [2]

  • ороговевший слой ( роговой слой )
Конфокальное изображение рогового слоя
Состоит из 10-30 слоев полиэдрических безъядерных корнеоцитов (заключительный этап дифференцировки кератиноцитов ), причем наибольшее количество слоев имеют ладони и подошвы. Корнеоциты содержат белковую оболочку (белки ороговевшей оболочки) под плазматической мембраной, заполнены водоудерживающими кератиновыми белками, соединены вместе через корнеодесмосомы и окружены во внеклеточном пространстве сложенными слоями липидов . [10] Большинство барьерных функций эпидермиса локализованы в этом слое. [11]
  • прозрачный / полупрозрачный слой ( stratum lucidum , только на ладонях и подошвах)
Этот узкий слой встречается только на ладонях и подошвах. Эпидермис этих двух областей известен как «толстая кожа», потому что с этим дополнительным слоем кожа имеет 5 эпидермальных слоев вместо 4.
  • зернистый слой ( stratum granulosum )
Конфокальное изображение зернистого слоя
Кератиноциты теряют свои ядра, и их цитоплазма становится зернистой. Липиды, содержащиеся в этих кератиноцитах внутри пластинчатых тел , высвобождаются во внеклеточное пространство посредством экзоцитоза, образуя липидный барьер. Эти полярные липиды затем превращаются в неполярные липиды и располагаются параллельно поверхности клетки. Так , например гликосфинголипиды стать церамидами и фосфолипиды становятся свободными жирными кислотами . [10]
  • остистый слой ( stratum spinosum )
Конфокальное изображение остистого слоя, на котором уже видны скопления базальных клеток.
Кератиноциты соединяются через десмосомы и образуют пластинчатые тела изнутри Гольджи , обогащенные полярными липидами, гликосфинголипидами , свободными стеролами , фосфолипидами и катаболическими ферментами. [3] Клетки Лангерганса, иммунологически активные клетки, расположены в середине этого слоя. [10]
  • базальный / зародышевый слой ( stratum basale / germinativum ).
Конфокальное изображение базального слоя уже показывает несколько сосочков
Состоящие в основном из пролиферирующих и не пролиферирующих кератиноцитов, прикрепленных к базальной мембране с помощью гемидесмосомы . Присутствуют меланоциты, связанные с многочисленными кератиноцитами в этом и других слоях через дендриты . Клетки Меркель также обнаруживаются в базальном слое с большим количеством в чувствительных к прикосновению участках, таких как кончики пальцев и губы . Они тесно связаны с кожными нервами и, по-видимому, участвуют в легком прикосновении. [10]

Мальпигиев слой ( слой Мальпиги ) является как базальный слой и слой шиповатый . [4]

Эпидермис отделен от дермы, подлежащей ткани , базальной мембраной .

Клеточная кинетика [ править ]

Деление клеток [ править ]

Как многослойный плоский эпителий , эпидермис поддерживается клеточным делением в пределах базального слоя. Дифференцирующиеся клетки отслаиваются от базальной мембраны и перемещаются наружу через слои эпидермиса, претерпевая несколько стадий дифференцировки, пока в роговом слое не теряют свое ядро ​​и не сливаются с чешуйками, которые в конечном итоге отслаиваются с поверхности ( десквамация ). Дифференцированные кератиноциты секретируют кератиновые белки, которые способствуют образованию внеклеточного матрикса, который является неотъемлемой частью барьерной функции кожи. В нормальной коже скорость производства кератиноцитов равна скорости потери, [4]клетке требуется около двух недель, чтобы пройти от базального слоя до вершины гранулезного слоя, и еще четыре недели, чтобы пересечь роговой слой. [2] Весь эпидермис заменяется ростом новых клеток в течение примерно 48 дней. [12]

Концентрация кальция [ править ]

Дифференцировка кератиноцитов по всему эпидермису частично опосредуется градиентом кальция , увеличивающимся от базального слоя до внешнего гранулезного слоя, где он достигает своего максимума, и уменьшается в роговом слое. Концентрация кальция в роговом слое очень низкая отчасти потому, что эти относительно сухие клетки не способны растворять ионы. Этот градиент кальция параллелен дифференцировке кератиноцитов и, как таковой, считается ключевым регулятором в формировании эпидермальных слоев. [3]

Повышение концентрации внеклеточного кальция вызывает повышение концентрации свободного внутриклеточного кальция. [13] Часть этого внутриклеточного увеличения происходит за счет высвобождения кальция из внутриклеточных запасов [14], а другая часть - за счет трансмембранного притока кальция [15] через кальций-чувствительные хлоридные каналы [16] и независимые от напряжения катионные каналы, проницаемые для кальция. [17] Более того, было высказано предположение, что внеклеточный кальций-чувствительный рецептор (CaSR) также способствует повышению внутриклеточной концентрации кальция. [18]

Развитие [ править ]

Эпидермальный органогенез , формирование эпидермиса, начинается в клетках, покрывающих эмбрион, после нейруляции , формирования центральной нервной системы . У большинства позвоночных эта оригинальная однослойная структура быстро трансформируется в двухслойную ткань ; временный внешний слой, перидерма , которая располагается после формирования внутреннего базального слоя или зародышевого слоя . [19]

Этот внутренний слой представляет собой зародышевый эпителий , дающий начало всем клеткам эпидермиса. Он разделяется, образуя внешний остистый слой ( stratum spinosum ). Клетки этих двух слоев, вместе называемые мальпигиевым слоем ( слоями ) в честь Марчелло Мальпиги , делятся, образуя поверхностный зернистый слой ( Stratum granulosum ) эпидермиса. [19]

Клетки рогового гранулемы не делятся, но вместо того, чтобы формировать клетки кожи , называемые кератиноциты из гранул из кератина . Эти клетки кожи в конечном итоге становятся ороговевшим слоем ( stratum corneum ), самым внешним эпидермальным слоем, где клетки превращаются в сплюснутые мешочки с ядрами, расположенными на одном конце клетки. После рождения эти самые удаленные клетки заменяются новыми клетками из гранулезного слоя, и на протяжении всей жизни они сбрасываются со скоростью 0,001 - 0,003 унции чешуек кожи каждый час, или 0,024-0,072 унции в день. [20]

Эпидермальное развитие является продуктом нескольких факторов роста , два из которых: [19]

  • Трансформирующий фактор роста альфа ( TGFα ) - аутокринный фактор роста, с помощью которого базальные клетки стимулируют собственное деление .
  • Фактор роста кератиноцитов (KGF или FGF7 ) представляет собой паракринный фактор роста, продуцируемый нижележащими дермальными фибробластами, в которых регулируется пролиферация базальных клеток.

Функция [ править ]

Барьер [ править ]

Эпидермис служит барьером для защиты организма от микробных патогенов, окислительного стресса ( УФ-свет ) и химических соединений, а также обеспечивает механическую стойкость к незначительным травмам. Большую часть этой барьерной роли играет роговой слой. [11]

Характеристики
  • Физический барьер: эпидермальные кератиноциты прочно связаны межклеточными соединениями, связанными с белками цитоскелета , что придает эпидермису механическую прочность. [3]
  • Химический барьер: высокоорганизованные липиды, кислоты, гидролитические ферменты и антимикробные пептиды [3] препятствуют прохождению внешних химических веществ и патогенов в организм.
  • Иммунологически активный барьер: гуморальные и клеточные составляющие иммунной системы [3], обнаруженные в эпидермисе, активно борются с инфекцией.
  • Содержание воды в роговом слое падает к поверхности, создавая неблагоприятные условия для роста патогенных микроорганизмов . [11]
  • Кислый pH (около 5,0) и небольшое количество воды делают эпидермис враждебным для многих микроорганизмов. [11]
  • Непатогенные микроорганизмы на поверхности эпидермиса помогают защищаться от патогенов, конкурируя за пищу , ограничивая ее доступность и производя химические выделения , подавляющие рост патогенной микробиоты. [11]
Проницаемость
  • Психологический стресс из-за повышения уровня глюкокортикоидов ставит под угрозу роговой слой и, следовательно, барьерную функцию. [21]
  • Внезапные и большие изменения влажности изменяют гидратацию рогового слоя таким образом, что это может позволить проникновение патогенных микроорганизмов. [22]

Увлажнение кожи [ править ]

Способность кожи удерживать воду в первую очередь связана с роговым слоем и имеет решающее значение для поддержания здоровья кожи. [23] Гидратация кожи определяется с помощью корнеометрии . [24] Липиды, расположенные градиентно и организованно между клетками рогового слоя, образуют барьер для трансэпидермальной потери воды . [25] [26]

Цвет кожи [ править ]

Количество и распределение пигмента меланина в эпидермисе является основной причиной различий в цвете кожи у Homo sapiens . Меланин находится в небольших меланосомах , частицах, образующихся в меланоцитах, откуда они переносятся в окружающие кератиноциты. Размер, количество и расположение меланосом различаются в зависимости от расовой группы, но хотя количество меланоцитов может варьироваться в разных частях тела, их количество остается одинаковым в отдельных частях тела у всех людей. В белой и азиатской коже меланосомы упакованы в «агрегаты», но в черной коже они больше и распределены более равномерно. Количество меланосом в кератиноцитах увеличивается под действием УФ-излучения.воздействия, в то время как их распространение остается в значительной степени неизменным. [27]

Клиническое значение [ править ]

Полный список см. В разделе Список кожных заболеваний .

Лабораторная культура кератиноцитов для формирования трехмерной структуры ( искусственной кожи ), воспроизводящей большинство свойств эпидермиса, обычно используется в качестве инструмента для разработки и тестирования лекарств .

Гиперплазия [ править ]

Эпидермальная гиперплазия (утолщение в результате пролиферации клеток ) имеет различные формы:

  • Акантоз - это диффузная гиперплазия эпидермиса (утолщение кожи, не путать с акантоцитами ). [28] Это означает увеличение толщины мальпигиевого слоя ( stratum basale и stratum spinosum ). [29] псапз акантоза является черный, плохо определена, бархатистый гиперпигментирован акантозом, как правило , наблюдается в задней части шеи, подмышек, и другие складчатые участками кожи.
  • Фокальная гиперплазия эпителия (болезнь Хека) - это бессимптомное доброкачественное новообразование, характеризующееся множественными папулами от белого до розоватого цвета, которые диффузно возникают в полости рта. [30] [6] : 411
  • Pseudoepitheliomatous гиперплазии (ПЭВП) , представляет собой доброкачественное состояние , которое характеризуется гиперплазией эпидермиса и эпителия придатков кожи , [31] с нерегулярными плоскоклеточный нити расширяя вниз в дерму, [32] и тесно имитируя плоскоклеточный рак (SCC). [31]

  • Черный акантоз

  • Болезнь Хека

  • Псевдоэпителиоматозная гиперплазия (ПЭГ), малое увеличение, с акантотическим плоским эпителием с нерегулярными толстыми пальцеобразными врастаниями в подлежащую дерму.

  • ПЭГ, большое увеличение, с плоскими образованиями реактивного вида без значительной цитологической атипии.

По сути , гиперкератоз представляет собой утолщение рогового слоя и не обязательно является следствием гиперплазии.

Дополнительные изображения [ править ]

  • Эпидермис и дерма кожи человека

  • Поперечный разрез всех слоев кожи

  • Иллюстрация слоев эпидермиса

  • Оптическая когерентная томография кончика пальца

См. Также [ править ]

  • Ремонт кожи

Ссылки [ править ]

  1. ^ Янг, Барбара (2014). Функциональная гистология Уитера - текстовый и цветной атлас . Эльзевир. стр. 160 и 175. ISBN 9780702047473.
  2. ^ a b c Марки, Джеймс Джи; Миллер, Джеффри (2006). Принципы дерматологии Lookingbill и Marks (4-е изд.). Эльзевир. С. 1–7. ISBN 978-1-4160-3185-7.
  3. ^ a b c d e f Proksch, E .; Brandner, J .; Дженсен, JM (2008). «Кожа: непременный барьер». Экспериментальная дерматология . 17 (12): 1063–1072. DOI : 10.1111 / j.1600-0625.2008.00786.x . PMID 19043850 . S2CID 31353914 .  
  4. ^ а б в г МакГрат, Дж. А; Иди, РА; Папа, FM (2004). Учебник дерматологии Рока (7-е изд.). Блэквелл Паблишинг. С. 3.1–3.6. ISBN 978-0-632-06429-8.
  5. ^ a b c Ханукоглу I, Боггула В.Р., Вакнин Х., Шарма С., Клейман Т., Ханукоглу А. (январь 2017 г.). «Экспрессия эпителиального натриевого канала (ENaC) и CFTR в эпидермисе человека и эпидермальных придатках» . Гистохимия и клеточная биология . 147 (6): 733–748. DOI : 10.1007 / s00418-016-1535-3 . PMID 28130590 . S2CID 8504408 .  
  6. ^ а б Джеймс, Уильям Д .; Бергер, Тимоти Дж .; и другие. (2006). Болезни Эндрюса кожи: клиническая дерматология . Saunders Elsevier. ISBN 0-7216-2921-0.
  7. ^ TheFreeDictionary> rete ridge Цитирование: Медицинский словарь американского наследия Copyright 2007, 2004
  8. ^ Stücker, M; Струк, А; Altmeyer, P; Herde, M; Baumgärtl, H; Любберс, DW (2002). «Кожное поглощение атмосферного кислорода в значительной степени способствует снабжению кислородом дермы и эпидермиса человека» . Журнал физиологии . 538 (3): 985–994. DOI : 10.1113 / jphysiol.2001.013067 . PMC 2290093 . PMID 11826181 .  
  9. ^ Старение кожи - Структура
  10. ^ a b c d «Пожалуйста, обновите» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 14 декабря 2010 года . Проверено 7 января 2015 .
  11. ^ а б в г д Элиас, PM (2007). «Кожный барьер как элемент врожденного иммунитета». Семинары по иммунопатологии . 29 (1): 3–14. DOI : 10.1007 / s00281-007-0060-9 . PMID 17621950 . S2CID 20311780 .  
  12. Перейти ↑ Iizuka, Hajime (1994). «Время обновления эпидермиса». Журнал дерматологической науки . 8 (3): 215–217. DOI : 10.1016 / 0923-1811 (94) 90057-4 . PMID 7865480 . 
  13. ^ Хеннингс, H; Kruszewski, FH; Юспа, Ш; Такер, RW (1989). «Изменения внутриклеточного кальция в ответ на увеличение внешнего кальция в нормальных и опухолевых кератиноцитах». Канцерогенез . 10 (4): 777–80. DOI : 10.1093 / carcin / 10.4.777 . PMID 2702726 . 
  14. ^ Пиллаи, S; Бикл, DD (1991). «Роль внеклеточного кальция в формировании ороговевшей оболочки кератиноцитов: различия в способе действия внеклеточного кальция и 1,25 дигидроксивитамина D3». Журнал клеточной физиологии . 146 (1): 94–100. DOI : 10.1002 / jcp.1041460113 . PMID 1990023 . S2CID 21264605 .  
  15. ^ Reiss, M; Липси, Л. Р.; Чжоу, З.Л. (1991). «Внеклеточная кальций-зависимая регуляция трансмембранных потоков кальция в кератиноцитах мышей». Журнал клеточной физиологии . 147 (2): 281–91. DOI : 10.1002 / jcp.1041470213 . PMID 1645742 . S2CID 25858560 .  
  16. ^ Мауро, TM; Паппоне, Пенсильвания; Иссеров, Р.Р. (1990). «Внеклеточный кальций влияет на мембранные токи культивируемых кератиноцитов человека». Журнал клеточной физиологии . 143 (1): 13–20. DOI : 10.1002 / jcp.1041430103 . PMID 1690740 . S2CID 8072916 .  
  17. ^ Мауро, TM; Иссеров, Р.Р .; Lasarow, R; Паппоне, Пенсильвания (1993). «Ионные каналы связаны с дифференцировкой кератиноцитов». Журнал мембранной биологии . 132 (3): 201–9. DOI : 10.1007 / BF00235738 . PMID 7684087 . S2CID 13063458 .  
  18. ^ Вт, CL; Ода, Y; Бикл, DD (1999). «Влияние активатора рецептора кальция на клеточный ответ на кальций в кератиноцитах человека». Журнал следственной дерматологии . 113 (3): 340–5. DOI : 10.1046 / j.1523-1747.1999.00698.x . PMID 10469331 . 
  19. ^ a b c Гилберт, Скотт Ф (2000). «Эпидермис и происхождение кожных структур» . Биология развития . Sinauer Associates. ISBN 978-0-87893-243-6.
  20. ^ Weschler, Charles J. (8 апреля 2011). «Сквален и холестерин в пыли из датских домов и детских садов» (PDF) . Environ. Sci. Technol . 45 (9): 3872–3879. Bibcode : 2011EnST ... 45.3872W . DOI : 10.1021 / es103894r . PMID 21476540 .  
  21. ^ Денда, М .; Tsuchiya, T .; Элиас, премьер-министр; Фейнгольд, KR (2000). «Стресс изменяет гомеостаз кожного барьера проницаемости». Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol . 278 (2): R367–372. DOI : 10.1152 / ajpregu.2000.278.2.R367 . PMID 10666137 . S2CID 558526 .  
  22. ^ Цай, Джуй-Чен; Гай, Ричард Х .; Thornfeldt, Carl R .; Гао, Вэнь Ни; Feingold, Kenneth R .; Элиас, Питер М. (1996). «Метаболические подходы к усилению трансдермальной доставки лекарств. 1. Эффект ингибиторов синтеза липидов». Журнал фармацевтических наук . 85 (6): 643–648. DOI : 10.1021 / js950219p . PMID 8773963 . 
  23. ^ Бланк, IH (1952). «Факторы, влияющие на содержание воды в роговом слое». Журнал следственной дерматологии . 18 (6): 433–40. DOI : 10.1038 / jid.1952.52 . PMID 14938659 . 
  24. ^ CW Blichmann, J. Serup: Оценка влажности кожи , Acta Derm. Венереол. (Stockli) 1988; 68: 284–290
  25. ^ Даунинг, DT; Стюарт, Мэн; Wertz, PW; Colton, SW; Авраам, Вт; Штраус, Дж. С. (1987). «Кожные липиды: обновление». Журнал следственной дерматологии . 88 (3 доп.): 2с – 6с. DOI : 10.1111 / 1523-1747.ep12468850 . PMID 2950180 . 
  26. ^ Bonté, F; Саунуа, А; Pinguet, P; Мейбек, А (1997). «Существование липидного градиента в верхнем роговом слое и его возможное биологическое значение». Архив дерматологических исследований . 289 (2): 78–82. DOI : 10.1007 / s004030050158 . PMID 9049040 . S2CID 10787600 .  
  27. ^ Монтанья, Уильям; Прота, Джузеппе; Кенни, Джон А. (1993). Черная кожа: структура и функции . Издательство Gulf Professional Publishing. п. 69. ISBN. 978-0-12-505260-3.
  28. ^ Кумар, Винай; Фаусто, Нелсо; Аббас, Абул (2004) Роббинс и Котран Патологическая основа болезни (7-е изд.). Сондерс. Страница 1230. ISBN 0-7216-0187-1 . 
  29. ^ MS Stone; Т.Л. Рэй (сентябрь 1995 г.). «Акантоз» . DermPathTutor . Кафедра дерматологии Университета Айовы. Архивировано из оригинального 29 мая 2012 года . Проверено 17 мая 2012 года .
  30. ^ Tenore, G .; Palaia, G .; Del Vecchio, A .; Галанакис, А .; Ромео, У. (24 октября 2013 г.). «Очаговая эпителиальная гиперплазия (болезнь Хека)» . Annali di Stomatologia . 4 (Приложение 2): 43. ISSN 1824-0852 . PMC 3860189 . PMID 24353818 .   
  31. ^ а б Чакрабарти, Сувадип; Чакрабарти, ПритиРихал; Агравал, Дипак; Соманатх, Шрейас (2014). «Псевдоэпителиоматозная гиперплазия: клиническое заболевание, ошибочно принимаемое за плоскоклеточный рак» . Журнал кожной и эстетической хирургии . 7 (4): 232–4. DOI : 10.4103 / 0974-2077.150787 . ISSN 0974-2077 . PMC 4338470 . PMID 25722605 .   
  32. ^ Линч, Джейн М. (2004). «Понимание псевдоэпителиоматозной гиперплазии». Обзоры случаев патологии . 9 (2): 36–45. DOI : 10.1097 / 01.pcr.0000117275.18471.5f . ISSN 1082-9784 . S2CID 71497554 .