尹慧彬，李巍

作者單位：200040 上海，復旦大學附屬華山醫(yī)院皮膚科

1 背景

皮膚脂質是皮膚屏障的重要組成部分，主要由角質形成細胞和皮脂腺產生[1]。以往關于特應性皮炎(atopic dermatitis，AD)屏障功能障礙的研究主要集中在角質形成細胞來源的脂質上，而皮脂腺來源脂質在AD中的作用長期以來未得到充分認識[2]。本研究目的在于從組學層面進一步揭示AD患者皮脂腺脂質的成分特征，明確存在皮脂腺功能失調可能是AD發(fā)病機制之一。

2 方法

(1)采用Delfin Sebum儀器測定AD患者皮膚表面皮脂分泌量。(2)通過液相色譜串聯(lián)質譜(liquid chromatography tandem-mass spectrometry，LC-MS/MS)分析，采用多變量數據分析，探討脂質組、臨床特征和皮脂腺相關分子之間的關系。(3)整理分析轉錄組學數據，揭示AD患者皮脂差異特征可能與脂質代謝相關基因的改變密切相關。

3 結果

(1)AD患者皮脂分泌能力減弱，皮脂分泌量與皮膚生理指標及疾病嚴重度存在顯著相關性

與健康對照相比，無論是皮損處或是非皮損處，AD患者皮脂分泌量均明顯減少，差異有統(tǒng)計學意義。皮脂分泌量與經皮水丟失(TEWL)及AD疾病嚴重程度SCORAD呈負相關，與皮膚含水量呈正相關(圖1)。

圖1 AD患者皮脂分泌能力及其與皮膚生理指標和疾病嚴重度的相關性

(2)皮脂腺脂質組特征在AD及正常健康人群間存在顯著差異

與健康對照組比較，AD患者存在約50種差異性脂質，主要以甘油糖脂(GL)、甘油磷脂(GP)兩大類為主；從亞類水平分析，在GP中，磷脂酰膽堿(PC)共有六種，并且均呈現下降趨勢。在不同的脂質亞類中，甘油三酯(TG)只在AD患者中降低，并與疾病的嚴重程度相關。對差異脂質進行聚類分析，同一組別中同一亞類的脂質變化高度一致，同一亞類的脂質差異呈正相關，說明AD患者脂質組中，脂質亞類水平已呈現相同趨勢。對差異脂質進行富集分析，結果顯示異常通路主要集中在脂質相關功能，如脂質儲存、脂滴等，高度提示脂質功能異?？赡軈⑴c了AD的發(fā)病機制(圖2)。

圖2 AD患者與正常人群皮脂腺脂質組學分析

(3)AD人群脂質組中脂質主成分數據(PC1)與多項臨床指標及環(huán)境因素存在明確相關

利用PC1成分表征各組特征，分別與各臨床指標進行相關性分析。結果發(fā)現，AD患者脂質組PC1與正常人存在顯著不同；PC1特征值與疾病嚴重程度SCORAD評分呈現正相關；多項臨床指標(如皮膚干燥、瘙癢、起病年齡、特應性家族史)中脂質組PC1主成分在兩組間均存在顯著區(qū)別(圖3)。

圖3 AD人群脂質PC1與多項臨床指標及環(huán)境因素存在相關性

(4)脂質代謝基因與皮膚屏障功能及免疫反應基因存在密切相關

通過重新整合分析既往RNA-seq數據[3-4]，結果發(fā)現：AD的上調基因主要集中在炎癥及免疫反應的功能，而下調基因則顯著富集在脂質代謝相關功能。大多數參與不飽和脂肪酸生物合成的酶編碼基因也富集在功能下調的區(qū)域。分析計算TH2、TH17/TH22、EDC的富集評分與脂質代謝相關基因DEGs之間的相關性，4個TH2、28個TH17/TH22、16個EDC基因與脂質代謝相關基因高度相關。并且多種脂代謝相關基因，如脂質合成酶及代謝酶與屏障功能呈正相關，與AD皮膚炎癥特征呈負相關(圖4)。

圖4 脂質代謝基因與炎癥和屏障功能相關基因存在高度相關

(5)毛囊內根鞘(IRS)細胞及皮脂腺細胞參與AD異常皮脂腺脂質形成

單細胞測序技術分析結果提示多種脂代謝基因在IRS和皮脂腺細胞(IRS-皮脂腺細胞)的組合細胞群中高度表達。以上結果表明IRS-皮脂腺細胞可能通過改變編碼脂質合成和代謝相關酶的基因表達，參與了AD的皮脂腺脂質失調(圖5)。

圖5 毛囊內根鞘(IRS)細胞及皮脂腺細胞參與AD異常皮脂腺脂質形成

4 結論

AD患者皮脂腺脂質分泌量較健康人群明顯減少，并與皮膚屏障功能障礙呈正相關，脂質組學技術進一步揭示了AD患者皮脂腺脂質的組成特征以及與正常人群的差異，首次從組學層面揭示了皮脂腺功能失調可能參與AD發(fā)病機制，奠定了皮脂腺脂質在AD致病機制中的重要地位。

5 討論

皮脂腺來源脂質在AD中發(fā)揮的作用還未予充分認識。部分研究提示，皮脂除了維持屏障功能外，還具有抗菌、運輸生物素，并產生抗氧化劑，如輔酶Q10和維生素E10等[2]。此外，皮脂腺還可通過分泌脂質調節(jié)先天免疫反應，影響巨噬細胞的極化和激活[5]。在本研究中，進一步證實了AD患者皮脂生成減少，皮脂腺脂質組學在AD患者及健康人群之間存在顯著表征差異。AD患者PC1評分作為脂質組的主要特征，與SCORAD評分呈正相關，且與多種不同臨床特征在不同組間存在顯著性差異，提示AD患者的脂質組特征是影響疾病嚴重程度與表現的重要因素。通過轉錄組數據分析，AD中脂質代謝相關基因表達異常與皮膚炎癥和屏障功能障礙相關。以上研究結果均提示皮脂腺功能障礙可能是AD的發(fā)病機制之一?？紤]到皮脂腺在皮膚局部內分泌功能中的核心作用，因此，皮脂腺結構及皮脂功能的改變在AD致病機制中具體扮演何種角色，發(fā)揮怎樣作用更待后續(xù)研究進一步探索與討論。