干燥或皮肤干燥是大多数人在生命中的某个时刻都会经历的一种常见疾病。季节性干燥症在寒冷干燥的冬季很常见，有证据表明，干燥症随着年龄的增长而变得更加普遍。许多炎症性皮肤病，如特应性皮炎（AD）、刺激性接触性皮炎和银屑病，会导致局部皮肤干燥。此外，一些患者患有遗传性疾病，如鱼鳞病，导致慢性皮肤干燥。 润肤剂是治疗干性皮肤病的基石，通常以非处方（OTC）保湿剂的形式提供。如今，消费者和皮肤科医生可以从众多保湿霜中进行选择。每一种都含有旨在治疗或改善干性皮肤症状的成分组合。基础OTC保湿霜中的所谓活性成分可分为三类：（1）润肤剂，可以软化和光滑皮肤；（2） 闭塞物，提供位于皮肤表面的屏障，防止经表皮水分流失；以及（3）保湿剂，它在角质层中结合并保持水分。尿素是一种众所周知的保湿剂，几十年来一直被纳入保湿剂中，以改善皮肤水合作用。乳酸是许多保湿剂中使用的另一种保湿剂。最近，一些保湿配方包括各种氨基酸、吡咯烷酮羧酸（PCA；一种强效保湿剂）和盐。尿素、乳酸、氨基酸和PCA是一组统称为天然保湿因子（NMF）的成分的一部分，这些成分存在于正常皮肤中。 天然保湿因子 “天然保湿因子”一词于1959年首次出现在英文出版物中，由Jacobi及其同事创造。该术语最初并未被普遍采用，许多早期文章提到“天然存在的保湿剂”或“吸湿性水溶性物质”。报告表皮中NMF的发现的研究是指“水溶性化合物”或成分，其去除会降低水结合能力，表明虽然其确切成分和来源尚不清楚，但很明显它与角质层中的水结合有关。 NMF的作用是保持足够的皮肤水分。角质层的充分水合作用有三个主要功能：（1）它保持皮肤的可塑性，保护皮肤免受损伤3；（2） 它允许水解酶在脱皮过程中发挥作用；（3）它有助于优化角质层的屏障功能。 NMF主要由游离氨基酸和这些氨基酸的各种衍生物组成，如PCA、尿卡酸（一种天然的紫外线吸收剂）、无机盐、糖以及乳酸和尿素。鉴定的无机盐包括钠、钾、钙和镁的氯化物、磷酸盐和柠檬酸盐。 NMF包装在角质细胞内，约占角质细胞质量的10%18和角质层干重的20%至30%。 NMF成分是一种高效的保湿剂，可以吸引和结合大气中的水，将其吸入角质细胞。即使在相对湿度低至50%的情况下，这一过程也会发生，使角质细胞在低湿度环境中保持足够的水分。吸水效率很高，NMF基本上溶解在它所吸收的水中。水合NMF（特别是中性和碱性氨基酸）与角蛋白纤维形成离子相互作用，减少纤维之间的分子间力，从而增加角质层的弹性。这种弹性使皮肤看起来健康柔软，有助于防止因机械应力而开裂或剥落。此外，NMF使角质细胞能够平衡周围细胞内“水泥”施加的渗透压。保持溶质浓度平衡对于防止过度进水很重要，如洗澡时间过长的人的皱纹皮肤或水外流，会导致角质细胞萎缩。 传统上，角质层被认为是无法存活的组织。虽然这是真的，但角质层是一个动态结构，其中许多酶仍然发挥作用，这些酶需要一定量的液态水才能发挥作用。NMF水结合提供了大部分必要的水。这些酶中的许多都参与了脱皮过程，破坏了将皮肤最表层角质细胞结合在一起的各种键和力。研究表明，这些脱屑酶的活性受到组织内水位的影响。 NMF的减少或缺乏与各种角质层异常有关，这些异常在临床上表现为皮肤干燥区域出现鳞屑、剥落，甚至出现裂缝和开裂。这些疾病包括阿尔茨海默病、牛皮癣、寻常型鱼鳞病和干燥症。在特应性皮炎中，已经表明NMF水平的降低是一个全球性的特征，而在银屑病皮肤和鱼鳞病中，NMF基本上是不存在的。在更常见的皮肤病中，如干燥症，NMF水平也会降低。常规肥皂清洗皮肤已被证明可以去除角质层表层的NMF。事实上，最外层通常显示NMF水平降低，主要是由于沐浴或暴露在紫外线下。此外，衰老似乎会显著降低角质层中的氨基酸含量。研究表明皮肤水合作用与其氨基酸含量之间存在显著相关性。所有这些情况都表现出异常脱皮的特征，角质细胞的积聚导致干燥皮肤的明显干燥、粗糙、脱皮和剥落。 NMF的来源：聚丝蛋白 在相当长的一段时间里，NMF的来源一直是人们研究的热点。许多关于尿卡酸和五氯苯甲醚的研究表明，这些化合物来源于角质层中的氨基酸，角质层仅含有死细胞，因此推测不含活性酶。今天，角质层被认为是生物死亡的，但在生化上非常活跃。对角质层氨基酸组成的分析最终发现，NMF成分是聚丝蛋白蛋白水解的分解产物。 聚丝蛋白是一种大型的、富含组织的蛋白质，位于颗粒层上方新形成的角质细胞层中。顾名思义，它的功能是聚集细丝。具体来说，聚丝蛋白将表皮和内根鞘角蛋白丝排列成高度有序的线性阵列，或大纤维。 聚丝蛋白最初是一种高分子量的前体，称为聚丝蛋白，位于颗粒层的角质透明颗粒中。当颗粒细胞分化为角质化细胞时，聚丝蛋白被去磷酸化并降解为高碱性、低分子量的聚丝蛋白。正是在这个阶段，聚丝素起到聚集细丝的作用，催化角蛋白纤维之间形成二硫键。这些聚集的纤维是包围进入角质层的细胞的包膜的一部分，使它们保持角质细胞极其扁平的形状特征。 然而，聚丝蛋白的形成并不是这个过程的结束，角蛋白聚集聚丝蛋白也不是聚丝蛋白唯一的功能。角蛋白纤维形成后，聚丝蛋白几乎立即继续降解。这一降解过程的第一步是将聚丝蛋白分子中的精氨酸残基转化为瓜氨酸。这一过程增加了聚丝蛋白分子的酸性，导致聚丝蛋白/角蛋白复合物松动，增加了蛋白水解酶的进入。此时，聚丝蛋白完全降解为各自的氨基酸和衍生物，占角质层中游离氨基酸及其衍生物的70%至100%。 虽然自20世纪60年代以来，一些皮肤研究人员已经了解了NMF在皮肤水合作用中的重要性，并在20世纪80年代确定了它与聚丝蛋白加工的关系，但这种关联的全部意义只有在最近发现聚丝蛋白功能失去突变时才能得到充分认识。聚丝蛋白基因（FLG）中的遗传性功能丧失突变已被证明会导致中度至重度寻常型鱼鳞病，并使患者易患AD，25包括复发或持续到成年的早发性特应性湿疹。在AD中，PCA、尿卡酸和组氨酸的水平已被证明与FLG基因型相关，在携带各种FLG突变的患者中降低。FLG基因中的多种突变已被发现；其中只有两种变异由大约9%的欧洲血统的人携带，这表明在某些人群中聚丝蛋白突变的患病率值得注意。携带功能丧失型聚丝蛋白变异的患者在所有深度的角质层中的NMF水平都显著降低。此外，与非携带者相比，聚丝蛋白基因变异的携带者表现出更高的经表皮失水率。 聚丝蛋白水解异常可能是对环境因素的反应。如前所述，低湿度会损害水解酶将聚丝蛋白分解为NMF的能力，从而导致皮肤表面干燥。此外，紫外线辐射已被证明会损害聚丝蛋白向其NMF成分的自然分解。皮肤中的NMF水平随着年龄的增长而下降。NMF的这种下降归因于老年人的轮廓蛋白合成减少和屏障功能下降。 NMF在治疗干燥症中的作用 角质层中大约三分之一的水是结合的，其余的是游离水。增加游离水的水平对角质层的弹性没有影响。因此，正是NMF结合的水为皮肤提供了弹性。通过外用含有NMF的保湿剂来替代或补充皮肤中的NMF供应，似乎是治疗干燥性皮肤的一种成功方法。 几十年来，几种NMF成分一直用于保湿载体，但人们并不真正了解它们为什么有效。例如，早在1943年，尿素就已被纳入保湿霜中。然而，直到1966年，才在正常和特应性患者中测量到皮肤尿素水平，目前已知AD患者和老年皮肤中的尿素水平会降低。局部应用尿素或其前体精氨酸已被证明可以纠正这些尿素不足。1946年，乳酸首次被报道用于保湿霜中治疗鱼鳞病。与无乳酸盐保湿霜相比，它已被证明可以改善和预防干燥皮肤症状的再次出现。L-乳酸和D，L-乳酸似乎通过刺激角质层中神经酰胺的合成起作用。PCA是NMF中最常见的单一成分，已被证明由于肥皂洗涤和/或年龄的原因，皮肤最外层的PCA会减少。据广泛报道，局部应用PCA可以缓解皮肤干燥的症状。 结论 NMF成分在维持足够的皮肤水分方面至关重要。它们结合的水为健康的皮肤提供了适当的弹性，并使脱皮水解酶正常发挥作用。 在许多疾病中，如AD、银屑病皮肤、鱼鳞病和全身干燥症，NMF水平降低，在某些情况下，这是聚丝蛋白功能丧失突变的结果。许多这些疾病表现为异常脱皮。 环境变化和高龄也会导致NMF水平降低。NMF可以通过减少聚丝蛋白的生产或加工，或通过过度沐浴或暴露于紫外线来减少。 长期以来，几种NMF成分一直被用于保湿霜中，以成功治疗干燥症。因此，有证据支持将额外的NMF成分纳入干燥症和其他可能导致皮肤干燥、脱皮的皮肤病的治疗中。 在过去的50年里，研究使我们对聚丝蛋白的降解和加工，以及影响聚丝蛋白和NMF存在和功能的遗传和环境因素有了更深入的了解。我们现在可以更充分地认识到NMF在健康和患病皮肤中的重要性，以及这些保湿物质作为治疗剂的有益临床作用。 参考文献 1. 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