第七节 皮肤的代谢作用
一、糖代谢
皮肤中的糖类主要有糖原、葡萄糖及黏多糖等。糖原主要分布于表皮颗粒层及以下的角质形成细胞、外毛根鞘细胞、皮脂腺边缘的基底细胞、汗管的上皮细胞等处。角质形成细胞合成糖原主要通过单糖缩合及糖醛途径。而糖原降解过程是否被激活，则受血液循环中肾上腺素水平的影响。皮肤含葡萄糖的量为60mg%～81mg%，约为血糖浓度的2/3，表皮中含量最高。在糖尿病时，皮肤中糖含量可更高，易造成真菌和细菌感染。
皮肤内的黏多糖属于多糖。它们或以单纯形式，或与多肽、脂肪或其他糖类结合成复合物而存在。其性质不稳定，易被水解。皮肤内的黏多糖在真皮内最为丰富。角质形成细胞间隙、基底膜带、毛囊玻璃样膜、小汗腺分泌细胞等结构内亦含较多的黏多糖。真皮基质中的黏多糖主要包括透明质酸、硫酸软骨素B及硫酸软骨素C等。它们多与蛋白结合形成蛋白多糖（亦称黏蛋白）。蛋白多糖与胶原纤维静电结合形成网状结构，对真皮及皮下组织有支持、固定作用。
黏多糖的合成及降解主要通过相应的酶催化完成。某些非酶类物质亦可降解一些黏多糖。如透明质酸可被氢醌、维生素B2、维生素C等降解。某些内分泌因素亦影响黏多糖的代谢。如甲状腺功能亢进症时，某些部位皮肤中透明质酸及硫酸软骨素含量升高，如临床出现胫前黏液水肿。
二、蛋白质代谢
表皮蛋白质一般分两种，即纤维性和非纤维性蛋白质。纤维性蛋白主要包括角蛋白、胶原蛋白和弹力蛋白等。角蛋白至少有30多种，其中包括约20种上皮角蛋白和10种毛发角蛋白。多种角蛋白是皮肤角质形成细胞和毛发上皮细胞的代谢产物和主要成分。皮肤内的胶原蛋白由成纤维细胞合成和分泌，占皮肤干重的70%，主要包括Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅶ型胶原蛋白。胶原蛋白富含羟脯氨酸、羟赖氨酸和甘氨酸。真皮内胶原纤维的主要成分为Ⅰ型和Ⅲ型胶原蛋白；网状纤维的主要成分为Ⅲ型胶原蛋白；基底膜带的主要成分为Ⅳ和Ⅶ型胶原蛋白。Ⅶ型胶原主要由角质形成细胞产生，作为锚原纤维在基底膜带发挥重要作用。Ⅶ型胶原异常可出现营养不良型大疱性表皮松解症和获得性大疱性表皮松解症。紫外线照射可以抑制胶原合成，这可能与皮肤光老化有关。真皮结缔组织内弹力纤维的主要成分是弹力蛋白，它也由成纤维细胞合成，其主要成分是糖胺聚糖和酸性黏多糖。
皮肤内的非纤维性蛋白质主要分布于真皮的基质和基底膜带，常与黏多糖类物质结合而形成黏蛋白。甲状腺功能低下时，黏蛋白可在真皮中过度沉积。
皮肤内和结缔组织中的胶原结构和组分在某些疾病状态下出现异常，如硬皮病、系统性红斑狼疮、皮肌炎等，以及一些遗传性疾病如X连锁的皮肤松弛症，Ehlers-Danlos综合征等。
三、脂类代谢
皮肤脂类包括脂肪及类脂质（磷脂、糖脂、胆固醇和固醇酯等）。脂肪成分主要存在于皮下组织，其最主要的功能是通过β-氧化降解提供能量。类脂质成分在表皮细胞及未成熟皮脂腺细胞内含量较高，是构成生物膜的主要成分；其中存在于表皮内的7-脱氢胆固醇经紫外线照射后可合成维生素D，对防治软骨病有重要作用。表皮脂质还与皮肤屏障功能有关，并参与表皮分化、角层细胞间粘连和脱屑等生理过程。皮下脂肪组织还发挥各种激素的储存池和转化的作用，如雄烯二酮转化为雌激素，还能产生如瘦素，肥胖抑制素等影响脂质代谢的成分。
1.屏障作用
神经酰胺是角质层的主要脂质，大部分经羟化而与角层细胞结合，呈多层排列，是皮肤防止水分丢失的主要屏障。
2.表皮脂质与表皮分化
在表皮基底层向角质层分化过程中，角质形成细胞的脂质含量逐渐升高，脂质的分布也发生变化，其中最突出的是颗粒层细胞中脂质积聚于板层颗粒中。当颗粒层细胞转化为角层细胞时，板层颗粒上的脂质由此排出并填于细胞间隙。
3.脱屑
硫酸胆固醇在表皮细胞间与钙离子结合而增强细胞间的粘连，在脱屑时可见硫酸胆固醇的水解。如水解硫酸胆固醇的酶（类固醇硫酸酯酶，STS）缺乏，则不能进行正常的脱屑，如隐性遗传X-性联鱼鳞病患者，因缺乏该酶而在临床上表现为鳞屑增厚、增多。
此外，表皮中丰富的必需脂肪酸如亚油酸、花生四烯酸等除参与正常皮肤屏障功能的形成外，参与正常皮肤生理过程，在某些病理情况下，有可能成为炎症因子，参与炎症反应。
四、水代谢
皮肤是机体内的一个主要储水池，其（不包括皮下组织）含水量约为皮肤重量的70%以上。儿童，尤其是婴幼儿皮肤的含水量更高些。一般情况下，女子皮肤的含水量较男子略高。皮肤的水分主要贮存于真皮内，构成皮肤生理活动的重要内环境。皮肤内水分的代谢还随全身水分代谢活动的变化而变化。如机体脱水时，皮肤可提供部分水分以补充循环血容量。
五、电解质代谢
皮肤内含有多种电解质，包括钠、氯、钾、钙、镁、磷、铜、锌、铁等。氯和钠是含量高的电解质，主要存在于细胞间液，对维持酸碱平衡及渗透压发挥重要作用。在某些炎症性皮肤病中，皮损处钠、氯离子及水含量升高。适当限制食盐的摄入有利于炎症性皮肤病的康复。钾主要存在于细胞内，是调节细胞内渗透压及酸碱平衡的重要物质。钾还是某些酶的激活物，且有拮抗钙离子的作用。钙主要存在于细胞内，对维持细胞膜的通透性及细胞间的黏着性有一定作用，同时，一定浓度的细胞外钙离子对于促进角质形成细胞的分化非常重要。镁主要分布于细胞内，与某些酶的活性有关。铜是皮肤黑素形成过程中所需酪氨酸酶的主要成分之一，在角蛋白形成过程中，铜缺乏时，可出现角化不全及毛发卷曲。与蛋白质、碳水化合物、脂类及核酸等代谢有关的许多酶中含锌。锌缺乏时可导致多种物质代谢障碍，如婴儿的肠病性肢端皮炎。铁也是重要的微量元素，参与合成细胞色素和多种金属酶，铁缺乏时可出现皮肤黏膜异常，包括匙状甲、舌炎、口角唇炎、瘙痒和弥漫性休止期脱发等。