Корнеоцит
Терминально дифференцированные кератиноциты

Корнеоциты — это окончательно дифференцированные кератиноциты , составляющие большую часть рогового слоя , самого внешнего слоя эпидермиса . Они регулярно заменяются посредством шелушения и обновления из нижних слоев эпидермиса и необходимы для его функции как барьера кожи .

Структура

Корнеоциты — это кератиноциты без ядер и цитоплазматических органелл . [1] Они содержат крайне нерастворимую ороговевшую оболочку внутри плазматической мембраны и липиды ( жирные кислоты , стерины и церамиды ), высвобождаемые из пластинчатых тел в эпидермисе . Корнеоциты соединены друг с другом и организованы в виде вертикальных столбцов из 10–30 клеток, образуя роговой слой . [2]

Корнеоциты в нижней части рогового слоя соединены вместе посредством специализированных соединений (корнеодесмосом). Эти соединения распадаются по мере того, как корнеоциты мигрируют к поверхности кожи, что приводит к шелушению . В то же время, поскольку эти ослабленные соединения сталкиваются с большей гидратацией, они расширяются и соединяются вместе, образуя потенциальные входные поры для микроорганизмов . [2]

Роговой слой может впитать воды в три раза больше своего веса, но если содержание воды в нем падает ниже 10%, он больше не остается пластичным и трескается. [3]

Формирование

Корнеоциты — это кератиноциты на последней стадии дифференциации . Кератиноциты в базальном слое эпидермиса будут размножаться посредством деления клеток и мигрировать к поверхности кожи . Во время этой миграции кератиноциты пройдут несколько стадий дифференциации , чтобы в конечном итоге стать корнеоцитами, как только они достигнут рогового слоя. Поскольку корнеоциты постоянно удаляются посредством шелушения или посредством трения, мытья кожи или моющих средств, они также постоянно формируются посредством дифференциации кератиноцитов . [4]

Корнеоциты, также называемые чешуйками (от латинского squama , что означает «тонкая чешуйка» или «чешуйки»), представляют собой окончательно дифференцированные, безъядерные клетки кератиноцитной линии, составляющие большую часть рогового слоя, самого внешнего слоя эпидермиса. Размер корнеоцита составляет приблизительно 30-50 мкм в диаметре и 1 мкм в толщину, а средняя площадь корнеоцитов на поверхности кожи достигает приблизительно 1000 мкм 2 , но может варьироваться в зависимости от анатомического расположения, возраста и внешних условий окружающей среды, таких как ультрафиолетовое (УФ) облучение. [5] [6] Основными составляющими корнеоцитов являются промежуточные нити кератина, организованные в параллельные пучки, чтобы сформировать матрицу, придающую жесткость общей структуре кожи. [7]

Функции

Слои корнеоцитов обеспечивают высокую механическую прочность, которая позволяет эпидермису кожи выполнять свою функцию физического, химического и иммунологического барьера. Например, корнеоциты действуют как УФ- барьер, отражая рассеянное УФ- излучение, защищая клетки внутри организма от апоптоза и повреждения ДНК . [8] Поскольку корнеоциты по сути являются мертвыми клетками, они не подвержены вирусным атакам, хотя невидимые микроабразивные повреждения могут вызывать проницаемость. Колонизация патогенов в коже предотвращается за счет полного обновления слоя корнеоцитов каждые 2–4 недели. [9] Корнеоциты также способны поглощать и хранить небольшое количество воды, чтобы поддерживать кожу увлажненной и сохранять ее гибкость. [10]

Внутриклеточные структуры

Натуральный увлажняющий фактор

Корнеоциты содержат небольшие молекулы , называемые естественными увлажняющими факторами, которые поглощают небольшое количество воды в корнеоциты, тем самым увлажняя кожу. Естественный увлажняющий фактор представляет собой набор водорастворимых соединений, образующихся при деградации богатых гистидином белков, называемых филаггрином , которые отвечают за агрегацию кератиновых нитей для формирования кератиновых пучков, которые поддерживают жесткую структуру клеток в роговом слое. [11] При деградации филаггрина образуются мочевина , пирролидонкарбоновая кислота (1,2), глутаминовая кислота и другие аминокислоты . [12] Их вместе называют естественным увлажняющим фактором кожи. Компоненты естественного увлажняющего фактора поглощают воду из атмосферы, чтобы гарантировать, что поверхностные слои рогового слоя остаются увлажненными. [13] Поскольку они сами по себе водорастворимы , чрезмерный контакт с водой может выщелачивать их и подавлять их нормальные функции, поэтому длительный контакт с водой делает кожу более сухой. [14] Межклеточный липидный слой помогает предотвратить потерю естественного увлажняющего фактора, запечатывая внешнюю часть каждого корнеоцита. [12]

Внеклеточные структуры

Хотя роговой слой в основном состоит из корнеоцитов, во внеклеточном матриксе присутствуют и другие поддерживающие структуры, которые помогают функционированию рогового слоя. [15] К ним относятся:

  • Пластинчатые тела
  • Межклеточные липиды (пластинчатый липидный бислой)
  • Конверт из рогового слоя
  • Корнеодесмосомы

Пластинчатые тела

Пластинчатые тельца представляют собой трубчатые или овоидные секреторные органеллы, происходящие из аппарата Гольджи кератиноцитов в верхней части шиповатого слоя. [16] Из места образования пластинчатые тельца мигрируют в верхнюю часть зернистого слоя , а затем в межклеточный домен рогового слоя, чтобы выдавить свое содержимое, которое в основном представляет собой липиды . Липиды в конечном итоге образуют пластинчатый липидный бислой, который окружает корнеоциты, а также вносит вклад в гомеостаз барьера проницаемости рогового слоя. [12] Функция гомеостаза регулируется градиентом кальция в эпидермисе. [17] Обычно уровень кальция очень низкий в роговом слое, но высокий в зернистом слое. После того, как барьер проницаемости нарушен, в роговой слой поступает вода, что, в свою очередь, увеличивает уровень кальция в роговом слое, но снижает его в зернистом слое. Это нарушение заставляет пластинчатые тельца подвергаться экзоцитозу и секретировать липиды, такие как гликозилцерамиды, холестерин и фосфолипиды, чтобы восстановить функцию барьера проницаемости рогового слоя. [8]

Межклеточные липиды (пластинчатый липидный бислой)

Корнеоциты встроены в матрицу специализированных липидов, которые составляют приблизительно 20% объема рогового слоя. [7] Основные компоненты межклеточных липидов в роговом слое включают церамиды (30-50% по массе), холестерин (25% по массе) и свободные жирные кислоты (10-20% по массе), в основном вырабатываемые пластинчатыми телами. [8] [18] Эти гидрофобные компоненты сливаются вместе, образуя множественные бислои липидов между корнеоцитами, которые действуют как главный барьер для транскутанного перемещения воды и электролитов .

Конверт из рогового слоя

Ороговевшая оболочка представляет собой белковую оболочку, окружающую каждый корнеоцит. Ее толщина варьируется от 15 до 20 нм. [19] Сильно нерастворимая ороговевшая оболочка образуется путем сшивания растворимых белков-предшественников, таких как лорикрин , инволюкрин , энвоплакин и периплакин . [20]

Корнеодесмосомы и шелушение

Общая целостность рогового слоя поддерживается специализированными межклеточными белками, называемыми корнеодесмосомами. [21] Три адгезивных белка десмоглеин-1 , десмоколлин-1 и корнеодесмозин составляют корнеодесмосомы и обеспечивают силу сцепления для соединения соседних корнеоцитов. [22] Компоненты корнеодесмосом постепенно разрушаются ферментами, которые переваривают белки, [22] по мере того, как корнеоциты выталкиваются к поверхности кожи. В результате ослабления корнеодесмосом на внешней поверхности кожи самые верхние слои корнеоцитов отшелушиваются под действием сил трения, таких как трение или мытье. Этот процесс является нормальным защитным механизмом кожи, предотвращающим колонизацию кожи патогенами , и называется десквамацией . В здоровой коже десквамация является невидимым процессом, и роговой слой полностью обновляется в течение 2–4 недель, сохраняя при этом толщину ткани. [9]

Патологии

Сухость кожи (ксероз)

Сухость кожи ( ксероз ) подразумевает увеличение толщины рогового слоя ( гиперкератоз ), что может возникнуть по разным причинам, включая старение, влажность окружающей среды или УФ- облучение. Накопление комков корнеоцитов на поверхности кожи может привести к аномальному отслоению чешуек в виде видимых скоплений. Ксероз распространен, особенно у пожилых людей [23] , что может быть связано с уменьшением количества свободных аминокислот , составляющих естественный увлажняющий фактор. [24] Следовательно, многие увлажняющие средства на рынке включают компоненты естественного увлажняющего фактора, а также кератин и эластин . [25]

Локализация

Корнеоциты являются частью рогового слоя эпидермиса и способствуют барьерной функции кожи. [26]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Иппондзима, Сари; Умино, Юки; Нагаяма, Масахару; Денда, Мицухиро (26 марта 2020 г.). «Живое изображение изменений клеточной морфологии и органелл во время ороговения с использованием эпидермальной эквивалентной модели». Научные отчеты . 10 (1): 5515. Бибкод : 2020НатСР..10.5515И. дои : 10.1038/s41598-020-62240-3. ISSN  2045-2322. ПМК  7099034 . ПМИД  32218450.
  2. ^ ab Elias PM (апрель 2007 г.). «Кожный барьер как врожденный иммунный элемент». Семинары по иммунопатологии . 29 (1): 3–14. doi :10.1007/s00281-007-0060-9. PMID  17621950. S2CID  20311780.
  3. ^ Bensouilah J, Buck P (2006). "Глава 1: Структура и функции кожи" (PDF) . Аромадерматология: Ароматерапия в лечении и уходе за распространенными заболеваниями кожи . Оксфорд: Radcliffe Publishing. ISBN 978-1-85775-775-0. Архивировано из оригинала (PDF) 14 декабря 2010 года.
  4. ^ "Эпидермис". L'Oreal. Архивировано из оригинала 2017-01-12 . Получено 2019-07-10 .
  5. ^ Piérard GE, Courtois J, Ritacco C, Humbert P, Fanian F, Piérard-Franchimont C (2015). «От наблюдательной к аналитической морфологии рогового слоя: прогресс, позволяющий избегать опасных испытаний на животных и людях». Клиническая, косметическая и исследовательская дерматология . 8 : 113–25. doi : 10.2147/CCID.S77027 . PMC 4354507. PMID  25767402 . 
  6. ^ Ya-Xian Z, Suetake T, Tagami H (октябрь 1999). «Количество слоев клеток рогового слоя нормальной кожи — связь с анатомическим расположением на теле, возрастом, полом и физическими параметрами». Архивы дерматологических исследований . 291 (10): 555–9. doi :10.1007/s004030050453. PMID  10552214. S2CID  29995225.
  7. ^ ab Harding CR (2004). «Роговичный слой: структура и функция в норме и при заболеваниях». Dermatologic Therapy . 17 (Suppl 1): 6–15. doi :10.1111/j.1396-0296.2004.04s1001.x. PMID  14728694. S2CID  41277807.
  8. ^ abc Proksch E, Brandner JM, Jensen JM (декабрь 2008 г.). «Кожа: незаменимый барьер». Experimental Dermatology . 17 (12): 1063–72. doi :10.1111/j.1600-0625.2008.00786.x. PMID  19043850. S2CID  31353914.
  9. ^ ab Wilhelm KP, Saunders JC, Maibach HI (июнь 1990 г.). «Увеличение оборота рогового слоя, вызванное субклиническим раздражающим дерматитом». Британский журнал дерматологии . 122 (6): 793–8. doi :10.1111/j.1365-2133.1990.tb06268.x. PMID  2369560. S2CID  41249521.
  10. ^ Rawlings AV, Scott IR, Harding CR, Bowser PA (ноябрь 1994 г.). «Увлажнение рогового слоя на молекулярном уровне». Журнал исследовательской дерматологии . 103 (5): 731–41. doi : 10.1111/1523-1747.ep12398620 . PMID  7963664.
  11. ^ Steinert PM, Cantieri JS, Teller DC, Lonsdale-Eccles JD, Dale BA (июль 1981 г.). «Характеристика класса катионных белков, которые специфически взаимодействуют с промежуточными филаментами». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 78 (7): 4097–101. Bibcode : 1981PNAS...78.4097S. doi : 10.1073/pnas.78.7.4097 . PMC 319733. PMID  6170061 . 
  12. ^ abc Robinson M, Visscher M, Laruffa A, Wickett R (2010). «Естественные увлажняющие факторы (NMF) в роговом слое (SC). I. Эффекты экстракции липидов и замачивания». Journal of Cosmetic Science . 61 (1): 13–22. PMID  20211113.
  13. ^ Osseiran, Sam; Cruz, Jomer Dela; Jeong, Sinyoung; Wang, Hequn; Fthenakis, Christina; Evans, Conor L. (2018-12-01). «Характеристика структуры рогового слоя, барьерной функции и химического состава кожи человека с помощью когерентной визуализации комбинационного рассеяния». Biomedical Optics Express . 9 (12): 6425–6443. doi :10.1364/BOE.9.006425. ISSN  2156-7085. PMC 6490993. PMID 31065440  . 
  14. ^ Warner RR, Boissy YL, Lilly NA, Spears MJ, McKillop K, Marshall JL, Stone KJ (декабрь 1999 г.). «Вода разрушает липидные пластинки рогового слоя: повреждения аналогичны повреждениям поверхностно-активными веществами». Журнал исследовательской дерматологии . 113 (6): 960–6. doi : 10.1046/j.1523-1747.1999.00774.x . PMID  10594737.
  15. ^ Элиас, Питер М.; Уэйкфилд, Джоан С. (октябрь 2014 г.). «Механизмы аномальной секреции ламеллярных телец и дисфункциональный кожный барьер у пациентов с атопическим дерматитом». Журнал аллергии и клинической иммунологии . 134 (4): 781–791.e1. doi :10.1016/j.jaci.2014.05.048. PMC 4186911. PMID  25131691 . 
  16. ^ Tarutani M, Nakajima K, Uchida Y, Takaishi M, Goto-Inoue N, Ikawa M, Setou M, Kinoshita T, Elias PM, Sano S, Maeda Y (2012). «GPHR-зависимые функции аппарата Гольджи необходимы для формирования пластинчатых гранул и кожного барьера». Журнал исследовательской дерматологии . 132 (8): 2019–25. doi : 10.1038/jid.2012.100 . PMID  22572823.
  17. ^ Feingold KR (2007). «Серия тематических обзоров: липиды кожи. Роль эпидермальных липидов в гомеостазе барьера проницаемости кожи». Журнал исследований липидов . 48 (12): 2531–46. doi : 10.1194/jlr.R700013-JLR200 . PMID  17872588.
  18. ^ Squier CA, Cox P, Wertz PW (1991). «Содержание липидов и проницаемость для воды кожи и слизистой оболочки полости рта». Журнал исследовательской дерматологии . 96 (1): 123–6. doi : 10.1111/1523-1747.ep12515931 . PMID  1987287.
  19. ^ Jarnik M, Simon MN, Steven AC (апрель 1998 г.). «Сборка оболочки роговой клетки: модель, основанная на электронно-микроскопических определениях толщины и проектируемой плотности». Journal of Cell Science . 111 (Pt 8) (8): 1051–60. doi :10.1242/jcs.111.8.1051. PMID  9512501.
  20. ^ Севилья Л.М., Начат Р., Грут К.Р., Клемент Дж.Ф., Уитто Дж., Джиан П., Мяэтта А., Ватт FM (декабрь 2007 г.). «Мыши с дефицитом инволюкрина, энвоплакина и периплакина имеют дефектный эпидермальный барьер» (PDF) . Журнал клеточной биологии . 179 (7): 1599–612. дои : 10.1083/jcb.200706187. ПМК 2373502 . ПМИД  18166659. 
  21. ^ Дель Россо, Джеймс К.; Левин, Жаклин (сентябрь 2011 г.). «Клиническая значимость поддержания функциональной целостности рогового слоя как здоровой, так и пораженной болезнью кожи». Журнал клинической и эстетической дерматологии . 4 (9): 22–42. ISSN  2689-9175. PMC 3175800. PMID  21938268 . 
  22. ^ ab Caubet C, Jonca N, Brattsand M, Guerren M, Бернар D, Шмидт R, Эгельруд T, Саймон М, Серр G (2004). «Деградация белков корнеодесмосом двумя сериновыми протеазами семейства калликреинов, SCTE/KLK5/hK5 и SCCE/KLK7/hK7». Журнал исследовательской дерматологии . 122 (5): 1235–44. дои : 10.1111/j.0022-202X.2004.22512.x . ПМИД  15140227.
  23. ^ Reamy BV, Bunt CW, Fletcher S (2011). «Диагностический подход к зуду». American Family Physician . 84 (2): 195–202. PMID  21766769.
  24. ^ Хории I, Накаяма Ю, Обата М, Тагами Х (1989). «Увлажнение рогового слоя и содержание аминокислот в ксеротичной коже». Британский журнал дерматологии . 121 (5): 587–92. doi :10.1111/j.1365-2133.1989.tb08190.x. PMID  2597631. S2CID  19157179.
  25. ^ "Натуральная процедура ухода за кожей, которую вам нужно знать, чтобы начать". kinivalo.com.bd . Получено 2023-06-23 .
  26. ^ Мерфри, Морган Б.; Мяо, Джулия Х.; Зито, Патрик М. (2023), "Гистология, роговой слой", StatPearls , Treasure Island (FL): StatPearls Publishing, PMID  30020671 , получено 23 июня 2023 г.

Дальнейшее чтение

  • Фибронектин-связывающий белок B связывается с лорикрином и способствует адгезии корнеоцитов Staphylococcus aureus
  • Корнеоциты: взаимосвязь между структурными и биомеханическими свойствами
  • Meereskosmetik (на немецком)
  • Распределение воды и связанная с ним морфология в роговом слое кожи человека при различных уровнях гидратации
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Корнеоцит&oldid=1221612553"