乾癬原因?角蛋白過角化現象
今天我們要了解的是關於乾癬主題中的角蛋白。角蛋白是構成細胞骨架(cytoskeleton)的元素之一。細胞骨架是指細胞為了維持3維空間的形狀和結構所使用的成分。可以比喻為建造建築物時用鋼筋和水泥搭建骨架的方式。
細胞骨架的構成要素
細胞骨架的構成要素大致可分為三種類型:microtubule, actic filament, intermediate filament. 其中 intermediate filament所對應的正是角蛋白。
角蛋白在哺乳動物中經常被用作細胞骨架的主要組成成分。 Making Sense of the Epithelial Barrier: What Molecular Biology and Genetics Tell Us About the Functions of Oral Mucosal and Epidermal Tissues
請看上面的圖, basal epithelial cell內部的角蛋白絲像帳篷的支柱一樣向四方延伸,起著維持細胞形態的作用。這些角蛋白在細胞壁部位與鄰近細胞desmome通過結合使細胞與細胞相連,形成物理上的堅固結構。這就像將樂高拼接在一起構建堅固結構一樣。
多種角蛋白的存在
角蛋白存在多種種類。在哺乳類動物中,使用了約 50 多種角蛋白。角蛋白以編號區分,根據細胞的部位或用途表現出不同的角蛋白,從而決定細胞的功能和形狀。
頭髮主要使用 K31, K35, K81, K85, K86 等角蛋白,而表皮層則使用 K1, K2, K5, K9, K10, K14 等。如此一來,在不同的組織和細胞中會表現出不同的角蛋白並發揮功能。
口腔黏膜與角蛋白
口腔黏膜中使用與表皮層不同的角蛋白。黏膜中沒有角質層(SC),且淺層使用的角蛋白種類也不同,為 K4, K13。
Zhang, L. (2018). Keratins in Skin Epidermal Development and Diseases. Keratin.
表皮中的角蛋白
表皮層分為基底層、棘層、顆粒層和角質層。基底層主要使用 K14。K10 角蛋白雖然也可能存在於基底層,但主要在棘層、顆粒層和角質層中使用。這是為了使細胞功能有所不同而表現出不同角蛋白的結果。
角蛋白變異與疾病
若表皮中的角蛋白表現過程出現問題,可能會因 K14 基因突變而出現水疱性、炎症性疾病。相反地,在 K10 的突變中,可能會出現角質過角化等形式。在乾癬中,由於 K10 的變化,會出現 K16、K17 等角蛋白。
角蛋白的差異與乾癬
在乾癬中可觀察到角質過度角化、表皮層厚度變化等。這些變化與原先使用的角蛋白材料發生改變有關。
Differential Evolution of the Epidermal Keratin Cytoskeleton in Terrestrial and Aquatic Mammals
一般人的表皮層主要使用 K5, K14, K1, K10。然而在乾癬等情況下,則使用 K6, K16, K17,這是主要用於海豚厚表皮層的角蛋白。
總結來說,乾癬中可觀察到角質過度角化與表皮層厚度變化,這與角蛋白材料的變化有關。