皮膚屏障作為皮膚科學(xué)重要的研究對象，作為各種護(hù)膚品主要作用靶區(qū)，作為人體天然的外衣，維持生物體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，防御外界有害因素的損傷。皮膚屏障的分類多種多樣，按照結(jié)構(gòu)和組成可分為微生態(tài)屏障、物理屏障、化學(xué)屏障和免疫屏障，按照功能作用可分為物理屏障、色素屏障、神經(jīng)免疫屏障和免疫屏障。

    本文主要按照結(jié)構(gòu)和組成來介紹皮膚屏障功能。

        附著在皮膚表面的大量微生物及皮膚分泌物組成皮膚微生態(tài)屏障，是皮膚屏障最外側(cè)的首道防線。

        皮膚微生物是皮膚微生態(tài)系統(tǒng)的重要成員，皮膚表面的菌群通常可分為常駐菌和暫駐菌。常駐菌是一群在健康皮膚上定居的微生物，包括葡萄球菌、棒狀桿菌、丙酸桿菌、不動桿菌、馬拉色菌、微球菌、腸桿菌及克雷伯桿菌等。暫駐菌是指通過接觸外界環(huán)境而獲得的一類微生物，包括金黃色葡萄球菌、溶血鏈球菌及腸球菌等，它們是引起皮膚感染的主要病原菌。細(xì)菌是皮膚表面的優(yōu)勢菌，此外皮膚上也存有少量真菌。

        皮膚常駐菌與皮膚健康密切相關(guān)。①常駐菌可以通過調(diào)控皮膚角質(zhì)形成細(xì)胞表達(dá)抗菌肽來抵御外界病原菌在皮膚表面的生長。如: 表皮葡萄球菌可以形成細(xì)胞抗菌肽;痤瘡丙酸桿菌對角質(zhì)形成細(xì)胞和皮脂腺細(xì)胞β防御素的分泌起調(diào)控作用。②常駐菌也可直接分泌抗菌肽抑制病原菌定植。③皮膚常駐菌可分解角質(zhì)細(xì)胞的碎屑或脂質(zhì)，維持表皮的酸性環(huán)境，有效地抵御外界病原菌的入侵。痤瘡丙酸桿菌屬于致病力較低的皮膚常駐菌。④除了發(fā)酵產(chǎn)生抑制病原菌的活性物質(zhì)外，皮膚常駐菌還可間接調(diào)節(jié)機(jī)體免疫反應(yīng)。

      皮膚表面的有益菌：表皮葡萄球菌、人葡萄球菌、痤瘡丙酸桿菌等；

      皮膚表面的有害菌：頭狀葡萄球菌、柯氏棒狀桿菌、貪婪丙酸桿菌、結(jié)核硬脂酸棒狀桿菌等。

       皮膚環(huán)境與微生物定植息息相關(guān)。影響皮膚微生物定植的因素主要分：

內(nèi)在因素：

        不同皮膚部位微生物組成存在差異；成人和兒童皮膚微生物組成也不相同；男女皮膚微生物組成同樣存在差異；不同種族和地域等因素也影響著皮膚微生物的組成。

外源性因素—化妝品的使用

        影響皮膚微生態(tài)的外源性因素有很多，如外界環(huán)境的溫度、濕度、空氣質(zhì)量、衛(wèi)生護(hù)理頻率、化妝品的使用等等。由于皮膚頻繁與化妝品接觸，化妝品是影響皮膚微生態(tài)的重要因素之一，化妝品成分可能直接或間接影響皮膚微生態(tài)。

        化妝品可能會通過以下兩種途徑影響皮膚微生態(tài)。一是產(chǎn)品本身所攜帶的非致病性微生物，這些微生物可能通過發(fā)酵或其他方式來修飾改變化妝品中的一些化學(xué)成分，對皮膚常駐菌或皮膚微環(huán)境產(chǎn)生不利影響，進(jìn)而對皮膚造成損害。二是化妝品中的化學(xué)成分可被皮膚常駐菌修飾、改變來影響皮膚健康。

        化妝品成分可直接或通過改變皮膚微環(huán)境間接影響皮膚微生物的定植。化妝品中成分復(fù)雜，包含了許多化學(xué)物質(zhì)，如防腐劑、香精香料、功效成分、保濕劑和除臭劑等，這些物質(zhì)可能改變皮膚的微環(huán)境，如pH、濕度和油脂含量等。當(dāng)皮膚微環(huán)境發(fā)生改變，皮膚微生物也勢必會受到影響。例如，化妝品中的保濕劑可以為皮膚微生物的生長提供適宜的條件( 合適的濕度) ，有利于皮膚微生物的定植。化妝品中添加防腐劑,雖然沒有抗生素那樣的強力殺菌作用，但在某種程度上也可以稱為化妝品中的“抗生素”。同樣，化妝品中的防腐劑如果無選擇地抑制皮膚微生物，也可能會擾亂皮膚的微生態(tài)平衡。研究發(fā)現(xiàn)：當(dāng)化妝品中的防腐劑在合理的添加范圍，且與皮膚接觸時間較短的情況下，不會對皮膚常駐菌產(chǎn)生抑制。但從化妝品的長期使用性及良好抑菌性角度出發(fā)，研究者在研發(fā)防腐劑時一定要考慮防腐劑對皮膚常駐菌的影響。

        微生態(tài)的變化直接影響皮膚的變化，但對于皮膚表面的菌群以及影響因素等還在研究中，也是化妝品設(shè)計需要考量的環(huán)節(jié)。 

       物理屏障，所謂的磚墻結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)性脂類是構(gòu)成皮膚物理性屏障結(jié)構(gòu)的重要組分。人們用磚墻模式來形容皮膚角質(zhì)層的組織結(jié)構(gòu), 上述由角蛋白和中間絲相關(guān)蛋白終末分化而形成的角質(zhì)細(xì)胞套膜, 就是這種磚墻結(jié)構(gòu)中的磚塊, 而細(xì)胞間脂質(zhì)則是磚塊之間的灰漿。細(xì)胞間脂質(zhì)由棘細(xì)胞合成, 以板層小體或Orland小體的形式分布在胞漿內(nèi),在棘細(xì)胞向上移行分化過程中, 該板層小體逐漸移向細(xì)胞周邊, 并與細(xì)胞膜融合, 最后以胞吐的形式排出到細(xì)胞間隙, 或隨著細(xì)胞終末分化、角化、塌陷而成為與原胞體相連的細(xì)胞間成分。

圖1 細(xì)胞間脂質(zhì)的分泌過程

        從生化組成來看, 細(xì)胞間脂質(zhì)在從棘細(xì)胞向角質(zhì)細(xì)胞的分化過程中發(fā)生了顯著變化, 即極性脂類迅速減少, 而中性脂類逐漸增加, 尤其是鞘脂類如神經(jīng)酰胺, 后者儲水保濕能力卓越, 是化妝品中經(jīng)常使用的保濕原料;從結(jié)構(gòu)特點來看, 細(xì)胞間脂質(zhì)具有明顯的生物膜雙分子層結(jié)構(gòu), 即親脂基團(tuán)向內(nèi), 親水基團(tuán)向外, 形成水脂相間的多層夾心結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)一方面保留了生物膜的半通透或選擇性通透的性質(zhì), 有利于某些小分子營養(yǎng)物質(zhì)如電解質(zhì)的吸收滲透, 另一方面它結(jié)合了一部分水分子而把后者固定下來, 這些水分就是所謂的結(jié)合水, 即使在很干燥的情況下結(jié)合水也不會丟失。

圖2 細(xì)胞間脂質(zhì)的多層夾心結(jié)構(gòu)

        脂質(zhì)的異常直接影響皮膚的健康狀態(tài)，表3列出了不同皮膚問題反應(yīng)脂質(zhì)代謝異常的方面。

表3 以皮膚脂質(zhì)屏障破壞為病理特征的皮膚病

        各種免疫細(xì)胞、免疫活性分子等在受侵害時啟動固有免疫，激活獲得性免疫，共同組成皮膚免疫屏障。

         皮膚免疫屏障是機(jī)體抵御外界有害因素侵襲的重要先天和后天免疫因素，由表皮中多種細(xì)胞包括樹突狀細(xì)胞、T細(xì)胞、角質(zhì)形成細(xì)胞等構(gòu)成，在發(fā)生免疫反應(yīng)過程中，這些細(xì)胞具有密切的功能關(guān)系。

樹突狀細(xì)胞：

        被認(rèn)為是形態(tài)學(xué)和功能方面都具有高度特異性的抗原提呈細(xì)胞，存在于人體內(nèi)大多數(shù)器官中，主要有兩種亞型：骨髓來源和類漿細(xì)胞來源的樹突狀細(xì)胞。朗格漢斯細(xì)胞就是典型的骨髓來源的樹突狀細(xì)胞，主要位于基底層，構(gòu)成抵抗外來抗原入侵的第一道防線。抗原暴露于皮膚后，朗格漢斯細(xì)胞移行到皮膚引流淋巴結(jié)，改變其表型和功能以誘導(dǎo)幼稚T細(xì)胞產(chǎn)生。

T細(xì)胞：

        當(dāng)機(jī)體免疫系統(tǒng)遭遇感染病原體，在免疫反應(yīng)過程中會產(chǎn)生2種T細(xì)胞：效應(yīng)T細(xì)胞和記憶T細(xì)胞。效應(yīng)T細(xì)胞數(shù)量在免疫反應(yīng)早期占優(yōu)勢，從血液或淋巴結(jié)中遷移到外周組織從而促進(jìn)病原體的清除。在免疫反應(yīng)急性期過后，效應(yīng)細(xì)胞數(shù)量減少或消失，而記憶細(xì)胞占優(yōu)勢，這些細(xì)胞效應(yīng)功能水平較低，但是當(dāng)再次與抗原接觸后可大量增殖并轉(zhuǎn)變成效應(yīng)T細(xì)胞。專家現(xiàn)已鑒定出另一種T細(xì)胞亞型，調(diào)節(jié)性T細(xì)胞，其不僅在全身免疫調(diào)節(jié)中具有重要作用，同時在控制外周免疫反應(yīng)防止組織損傷以及控制微生物感染過程中的免疫反應(yīng)具有確定作用。

 角質(zhì)形成細(xì)胞：

        表皮的角質(zhì)形成細(xì)胞分化形成復(fù)層鱗狀表皮，不斷受到外界理化因素的侵襲，表皮的屏障不僅包括角質(zhì)形成細(xì)胞與細(xì)胞間脂質(zhì)的磚墻結(jié)構(gòu)，同時可表達(dá)防御素和內(nèi)源性抗菌多肽物質(zhì)防御素等，對抵御外界微生物入侵也發(fā)揮重要作用。防御素的分子結(jié)構(gòu)特征是6個半胱氨酸構(gòu)成3個細(xì)胞內(nèi)二硫化物網(wǎng)橋。根據(jù)半胱氨酸的分布和二硫鍵的鏈接，防御素可分為α和β防御素。現(xiàn)已有6種α防御素，其中4種由中性粒細(xì)胞產(chǎn)生，其他2種由腸內(nèi)帕內(nèi)特細(xì)胞產(chǎn)生；人β防御素主要由皮膚和呼吸道等上皮組織產(chǎn)生。

抗菌肽具有直接的抗微生物功能，同時還可激活其他幾種細(xì)胞，如肥大細(xì)胞、單核細(xì)胞及T細(xì)胞。角質(zhì)形成細(xì)胞產(chǎn)生的IL-37抗菌肽在特應(yīng)性濕疹、玫瑰痤瘡和銀屑病的發(fā)病機(jī)制中具有重要作用。

中性粒細(xì)胞：

        血液中的中性粒細(xì)胞處于非活動狀態(tài)，只有當(dāng)血管內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生局部形態(tài)改變使得中性粒細(xì)胞透過血管內(nèi)皮并聚集到炎癥組織部位，才發(fā)揮出吞噬和殺傷微生物功能。

肥大細(xì)胞：

        肥大細(xì)胞的效應(yīng)功能主要表現(xiàn)在IgE相關(guān)的和Th2細(xì)胞依賴性的速發(fā)型超敏反應(yīng)、過敏性疾病以及某些先天性免疫反應(yīng)中。