研究发现液液相分离促进皮肤屏障形成

　　在一项新的研究中，来自美国洛克菲勒大学的研究人员发现皮肤中蛋白的相分离问题可能导致某些皮肤疾病的产生。相关研究结果近期发表在Science期刊上，论文标题为“Liquid-liquid phase separation drives skin barrier formation”。在这篇论文中，他们描述了他们对小鼠组织中液-液相分离（liquid-liquid phase separation）的研究以及他们发现的结果。瑞士苏黎世大学的Arpan Rai和Lucas Pelkmans针对这项研究在同期Science期刊上发表了一篇标题为“Liquid droplets in the skin”的观点类型文章。

　　图片来自Science, 2020, doi:10.1126/science.aax9554。

　　先前的研究已表明作为皮肤的最外层，表皮（epidermis）由角质形成细胞（即产生角蛋白的细胞）组成。表皮是由这样的细胞层组成的，这些细胞不断地向上迁移到表皮中。当它们这样做时，它们经历了一个转变，失去了它们的细胞器，并在这个过程中变成了鳞片（squams），最终完全死亡，被丢弃到环境中。皮肤表面上的鳞片层在环境和身体内部组织之间形成保护性屏障。在这项新的研究中，这些研究人员试图更多地了解表皮中细胞进行转化的过程，以更好地了解包括癌症在内的皮肤疾病。

　　为了了解有关该过程的更多信息，这些研究人员研究了小鼠组织。更具体地说，他们研究了丝聚合蛋白原（profilaggrin），即一种通常位于颗粒层（stratum granulosum）中的蛋白丝。颗粒层是刚好位于角质层（皮肤表面层）下方的一个皮肤层。他们发现，在丝聚合蛋白原的液-液相分离过程中产生的透明角质颗粒（keratohyalin granule）与角蛋白丝相互作用，而角蛋白丝是分化过程中角质形成细胞组织化过程的一部分。相分离是由于分化特异性蛋白在角质形成细胞中的积累，这使得这些细胞经历了一种类似于油醋分离的相变。这导致越来越粘稠的蛋白液滴挤满细胞质。结果是透明角质颗粒溶解，从而导致丝聚合蛋白原分解为单体。这些单体然后与其他蛋白相互作用，从而导致细胞内蛋白基质的形成。

　　这些研究人员认为皮肤动力学遭受干扰（特别是导致脂质相变不良的突变）可能在皮肤屏障疾病的产生中起着重要作用。