表皮干细胞

皮肤是人体最大的器官。皮肤及其附件保证了许多对动物生存必不可少的关键功能。皮肤在抵御感染、辐射、防止水分流失和温度变化方面发挥着重要作用。在人类和其他哺乳动物中，皮肤由三部分组成，表皮、真皮和皮下组织。表皮形成皮肤的表面。它由几层细胞组成，称为角质细胞（图1）。真皮位于表皮下面，包含皮肤附件：毛囊、皮脂腺和汗腺。皮下组织含有脂肪细胞和一些汗腺。

图1. 皮肤及其结构

皮肤具有强大的修复和再生能力，这与表皮干细胞（EpSC）的存在直接相关。尽管关于表皮干细胞的位置、类型和数量有不同的报道，但主要研究了表皮干细胞和毛囊干细胞。本文主要集中在表皮干细胞上。

什么是EpSCs？

表皮干细胞（EpSCs）是一种具有无限增殖能力的细胞群体，可以在表皮中增殖和分化为各种功能性细胞。它主要位于表皮的基底层，属于成体干细胞。它具有强大的分裂和增殖能力，以补充老化的角质细胞。

EpSCs具有所有干细胞共有的两个基本特征：它们能够自我更新，分化为来自其组织起源的多种谱系。EpSCs的自我更新能力在体内体现出来，它可以增殖和分化形成表皮的全层，并保持自身，而在体外它表现为克隆生长。尽管EpSCs具有强大的增殖能力，但在正常和稳定的条件下它们处于相对静息状态，在体内缓慢分裂，周期性缓慢，并且可以进行无限次数的细胞周期。随着年龄的增长，EpSCs的数量也减少，因此儿童愈合伤口的能力比成年人更强，因为儿童拥有更多的干细胞。

EpSCs的应用

随着分子生物学、细胞生物学、组织工程学和生物工程学的发展，EpSCs凭借其独特的生物优势在皮肤更新、组织修复、肿瘤形成、基因治疗、细胞治疗等方面发挥作用，显示出巨大的应用前景。

在伤口修复方面，作为皮肤的种子细胞，EpSCs可能为皮肤修复和功能重建的临床治疗开辟新途径，例如临床使用的皮肤覆盖物，以满足严重烧伤患者的需求。

在某些皮肤疾病研究领域，EpSCs有望在皮肤肿瘤和表皮生成的研究中发挥重要作用。例如，一些基因突变可能会导致整合素的异常表达，从而在表皮和真皮之间形成屏障。这是大疱性表皮松解症的重要原因之一。对疤痕和正常皮肤组织中的EpSCs进行比较研究显示，疤痕组织EpSCs的分化行为紊乱，表皮细胞在从基底层到表皮外层的分化过程中提前分化为末分化细胞。同样，鳞状细胞癌的发展可能始于上皮干细胞的紊乱生长。

此外，在基因治疗方面，获得高效转染和持续高水平的基因表达是成功治疗的关键。将某些生长因子基因转染到人类表皮细胞中进行伤口移植，将在伤口中释放足够的生长因子，促进伤口愈合。因此，基因治疗可能在伤口愈合中发挥作用。