角质形成细胞是产生角蛋白的细胞的一种,其形成哺乳动物的大部分皮肤。在不同的分化状态下,角质形成细胞最多可构成表皮的90%。
角质形成细胞是细胞因子的重要产生者,细胞因子是细胞间通讯过程的重要蛋白质。
表皮和组成它的角质形成细胞的染色。
角质形成细胞的这种细胞因子的产生对炎性细胞的迁移,对免疫系统的影响以及对其他角质形成细胞的分化和产生具有多种后果。
由于角质形成细胞在表皮和细胞内通讯功能中的重要作用,这些类型的细胞已引起研究细胞,免疫和皮肤疾病过程的专家的注意。
角质形成细胞还是用于发展人类和动物组织的干细胞的有希望的来源。
对这类细胞的研究已经取得了科学成就,例如从小鼠角质形成细胞中克隆小鼠以及生产人多能和多能细胞。
角质形成细胞功能
发现角质形成细胞处于表皮分化的各个阶段,并负责与皮肤神经形成紧密连接。它们还将表皮中的朗格汉斯细胞和真皮中的淋巴细胞保持在原位。
除这种结缔功能外,角质形成细胞还参与免疫系统的功能。皮肤是第一道防线,角质形成细胞负责分泌刺激损伤后发炎的分子。
因此,这些产生角蛋白的细胞的主要目的是防止微生物,病毒,真菌和寄生虫的入侵。另外,角质形成细胞起到防止紫外线辐射的作用,并使热量,溶质和水的损失最小化。
重要的是,角质形成细胞用于研究各种皮肤现象,包括表皮酸化,DNA降解,脂肪酸代谢和转运,局部免疫反应,细胞再生,干细胞分化和肿瘤的形成。
组织学
皮肤分为三层:表皮,皮肤的最外层;表皮。在表皮正下方的真皮; 真皮下的皮下或脂肪层。表皮可分为亚层:
- 基底层(内层)
- 多刺细胞层
- 颗粒细胞层
- 清明披风
- 角质层(外层)
生命周期
以下是对角质形成细胞生命周期的一般描述。角质形成细胞可以有两个目的地:
- 作为分裂细胞并留在基底层中。
- 分化并通过皮肤各层迁移。
在基底层中,角质形成细胞不断被有丝分裂分裂,从而产生新的基底角质形成细胞。这些可以继续分裂产生新的角质形成细胞。
这些细胞中的一些将与父母保持在一起,并继续补充基底角质形成细胞群。这些细胞被称为干细胞。但是,其他角质形成细胞将开始细胞分化过程。
随着时间的流逝,这些分化细胞会在其下方形成下一代细胞时向上推动自身。最终,它们被推入皮肤的下一层,成为多刺的细胞。
随着在基底层中制造越来越多的细胞,新形成的刺状细胞继续被向上推动并最终到达颗粒层。在此,细胞经历一系列分子事件,其中细胞器和细胞核被降解。
在将它们转移到高度角化的上层之后,角质形成细胞成为鳞屑。这些鳞状细胞的形态是扁平的,这有助于它们从皮肤上脱落后脱离。
根据身体部位的不同,此生命周期可能需要一个月左右的时间。在整个生命中,皮肤大约更新一千次。并非基底细胞层中的所有细胞都会结成鳞片,这是维持原始细胞群所必需的。
此皮肤更新过程受到严格监管,以确保该过程的每个阶段始终有足够数量的细胞。因此,在角质形成细胞的干细胞与最终分化的干细胞之间保持平衡。
通常,只要两个种群(基础种群和分化种群)的细胞数量大致相等,这种平衡就可以维持。
角质形成细胞的类型
角质形成细胞的外观从一层皮肤改变到另一层。它们开始于基底细胞层并向上迁移。那些位于皮肤最低层或最低层的人通常是唯一分开的人。
在这些基底细胞上方,有几层较大的棘状细胞,由称为桥粒的细胞间附着点保持在一起。
每个桥粒都是由膜蛋白组成的,这些膜蛋白允许细胞相互结合。这些蛋白质又通过锚固到其他蛋白质上而附着,从而在膜的内表面上形成盘状板。
锚蛋白通过角蛋白丝连接。这些桥粒在光学显微镜下显示为尖锐的细胞膜突起,使细胞呈多刺的外观。
棘细胞上方是颗粒细胞。该细胞层形成不可渗透的屏障,并且是将内部代谢活性层与皮肤的高度角质化和死亡的外层分开的边界层。
颗粒细胞上方是鳞状细胞。这些扁平化的细胞高度角化,这意味着它们极度充满了角蛋白。
鳞片和颗粒细胞的最外层(仅在鳞片之下)都受到其他交联蛋白层的保护。
角质形成细胞和细胞因子
角质形成细胞除了是人体最大的器官(皮肤)的主要构成元素外,对于细胞因子的产生也非常重要。
角质形成细胞产生的这些细胞因子在体内具有重要而多样的功能。
其中之一是促炎过程。这些促炎细胞因子的调节及其在角质形成细胞中的作用已得到充分证明。
它的作用包括刺激角蛋白的产生,增加某些细菌对角质形成细胞的附着力以及保护角质形成细胞免于程序性细胞死亡。
角质形成细胞产生的角蛋白也起重要的免疫作用。
一些研究表明,这些角蛋白与皮肤中白细胞淋巴瘤的形成以及免疫系统的抑制有关。
由角质形成细胞产生的角蛋白的其他重要功能包括调节角蛋白产生,调节角质形成细胞增殖和角质形成细胞分化。
对表皮结构的影响
表皮的不同层是根据角质形成细胞分化的不同状态而形成的。一般而言,我们可以说表皮中有五层:
角质层:它是由没有核的角质形成细胞形成的。它被认为是一层死细胞,在人体的不同部位大小不同。
清醒披风:它仅位于身体的某些部位,例如手掌或脚底。
颗粒层:它是由具有角蛋白前体(角蛋白前体)颗粒的菱形细胞形成的,并赋予该层颗粒状的形状。
刺层:它由5至7行之间的角质形成细胞层组成。细胞具有多边形的形状,具有细胞间桥,有助于它们与相邻层的结合。
基底层:它是由成排的圆柱形角质形成细胞形成的,它们形成细胞间桥。在该层中是赋予皮肤颜色的众所周知的颜料,被称为黑色素。
参考文献
- Grone A.角质形成细胞和细胞因子。兽医免疫学和免疫病理学。2002年;88:1-12。
- Li J.等。从皮肤细胞克隆的小鼠。美利坚合众国国家科学院院刊。2007年;104(8):2738-2743。
- Luchi S.等。从美国国家科学院的人类胚胎干细胞会议录获得的永生化角质形成细胞系。2006年;103(6):1792-1797。
- Navarrete G.皮肤组织学。UNAM医学院学报。2003; 46(4):130-133。
- Rheinwald J. Green H.表皮生长因子和培养的人表皮角质形成细胞的繁殖。性质。1977年;265(5593):421-424。
- Vogt M.等。基因改造的角质形成细胞移植到伤口,重新构成表皮。美利坚合众国国家科学院院刊。1994年;91(20):9307-9311。