婴幼儿皮肤生理学

在探索人类健康的诸多领域中，皮肤作为第一道防线，其对于保护机体免受外界侵害的作用不容忽视。特别是在婴幼儿时期，皮肤的结构和功能尚未完全成熟，这使得它在面对环境挑战时显得尤为脆弱。人类皮肤结构的成熟过程贯穿于整个生命过程之中。幼年皮肤的理化性质存在多种差异。婴儿皮肤显示经表皮失水量增加(TEWL ) [1,2]，以及皮脂水平升高，随后在[3,4]6个月后下降到低于成人皮肤的水平（如图1）。根据Mack等[5]人的研究，婴幼儿的皮肤在结构和功能上与成人存在显著差异，并且这些差异会随着儿童的成长而逐渐减少。

 

图 1. 儿童(A)上臂内侧和 (B) 前臂背侧的经表皮失水率（TEWL；平均值标准误差）随年龄增长而下降，与地区或种族无关。为清晰起见，年龄轴以对数表示。与来自同一地区和种族的成人相比，*p < 0.05。星号的颜色表示相应的种族群体比较。在37至48个月年龄组中，没有来自北京的受试者[5]。

此外，环境因素如气候条件也被发现对婴幼儿皮肤生理特性产生影响。因此，深入研究儿童皮肤生理学不仅有助于我们更好地理解皮肤屏障功能的发育过程，也为预防和治疗儿童常见皮肤疾病提供了科学依据，同时对于开发适合儿童使用的护肤产品也具有重要的指导意义。

 

婴幼儿皮肤生理学

婴幼儿皮肤的层次结构
婴幼儿皮肤的层次结构主要包括以下几个部分：
角质层（Stratum Corneum, SC）：这是表皮的最外层，由紧密排列的角化细胞（corneocytes）和细胞间脂质矩阵组成。角化细胞在角质层中起到砖块的作用，而脂质矩阵则像砂浆一样填充在细胞之间，提供保护和防水功能。

表皮（Epidermis）：表皮是皮肤的外层，由多层细胞组成，包括基底层（负责细胞生成）和角质层。表皮还包含黑色素细胞，这些细胞产生黑色素，为皮肤提供对紫外线的保护。

真皮（Dermis）：位于表皮下方，由结缔组织构成，含有胶原纤维、弹性纤维、血管和神经。真皮负责皮肤的弹性和强度。

皮下组织（Subcutaneous Tissue）：位于真皮下方，主要由脂肪和结缔组织构成，起到保温和缓冲的作用。

 

婴幼儿皮肤的特性

皮肤是一种动态组织，不断经历着角质细胞在表皮基底层的增殖以及皮肤表面的角化细胞脱屑过程。该过程包含角朊细胞桥粒的降解，这些结构是维持角化细胞相互连接的关键因素[6]（如图2）。

 

图2. 胎儿足表皮（孕 21 周）超薄切片的电子显微照，显示角质层（sc）向第一活细胞层颗粒层（stratum granulosum）的过渡。箭头所指的是连接 sc 与颗粒层的不对称脱丝体（a、b）。条距 0.5 米（a、b）和 0.2 米（c）[6]

位于表皮最外层的角质层（SC）由紧密排列的角化细胞与丰富的细胞间脂质矩阵构成，其中脂质矩阵主要由胆固醇、神经酰胺和游离脂肪酸组成[7]。角质层的结构常被比喻为砖墙模型，其中角化细胞充当砖块，而细胞间脂质矩阵则类似于砂浆[8]。

婴儿皮肤形态的微观细节可通过显微镜技术进行可视化呈现。视频显微镜的运用使得我们能够获得活体皮肤表面以及从皮肤表面移除的角化细胞的图像。此外，活体反射共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）技术能够生成连续的光学切片，从而实现对皮肤地形和内部结构的三维展示。针对CLSM图像的计算机化分析则可用于测量角质层和表皮厚度、细胞投影面积、微浮雕线的深度以及真皮乳头和胶原纤维的密度等参数。值得注意的是，活体研究的结果可能与之前针对离体皮肤样本的研究产生差异，这可能是由于处理组织学样本时引起的伪影所致[9]。

 

图3. 婴儿皮肤表面的结构不同于成人皮肤（前臂外侧）。这些视频显微镜图像显示，与 (B) 成人皮肤（38 岁）相比，(A) 婴儿（30 个月）皮肤上的微浮雕线网络更为密集。婴儿皮肤微浮雕线之间的角质层岛状结构的尺寸明显小于成人。成人皮肤表面看起来比婴儿更干燥、更容易脱屑

婴儿出生时，其皮肤通常较为粗糙，但在出生后的最初30天内，会逐渐变得光滑，而这种变化似乎与皮肤的水分含量密切相关[10]。视频显微镜和 CLSM 显示，婴儿的皮肤与成人有显著差异，其中微皱纹网络更为密集，表皮角质层（SC）的结构更为精细（如图3）。有研究认为，后者可能是导致婴儿 SC 的水合状态高于成人的一个因素[11]。此外，婴儿皮肤表面的字形与下层真皮乳头之间存在着一种一一对应的关系，这种均匀性在成人身上无法观察到。因此，在婴儿身上存在一种特定的结构关系，而这种关系在成人身上则无法被清晰地区分出来。

 

图4. 婴儿的皮肤表面。图中展示了婴儿和成人皮肤表面的活体视频显微镜和共聚焦激光扫描显微镜图像。与成人皮肤相比，婴儿皮肤的微血管网更为密集。成人皮肤的角质层 "岛 "结构更扁平、更大

通过视频显微镜的分析，观察到婴儿与成人皮肤上的角质层细胞相比，婴儿的角质细胞和角质形成细胞投影尺寸较小，且颗粒细胞更为密集[12]（如图4）。这一发现指示着婴儿皮肤中细胞的体积相对较小，可能与表皮细胞的更新率较高相关，因为更新率较慢，角质层细胞就有更多时间变平。婴儿角质层细胞较小，表皮层较薄，这也就意味着脂质分子穿透表皮层到达表皮层的路径没有成人那么曲折，这对表皮层的屏障功能有明显的影响。

 

图5. 用于立体学分析的两张乳头状（A）和网状（B）真皮显微照片的细节  分析。E = 表皮；C = 胶原纤维。箭头所指为少量弹性纤维。A，x 1,750；B，x 1,120

在真皮层方面，通过CLSM分析发现，婴儿皮肤真皮层上部的胶原纤维密度较低，并且婴儿的乳头状真皮和网状真皮之间没有明显的过渡（如图5），这与成人皮肤存在明显差异[13]。有人认为，前面概述的结构差异可能至少是造成婴儿和成人皮肤功能差异（包括屏障功能和水处理特性）的部分原因。例如，婴儿皮肤微血管结构密度较高，可能导致其表面积较大，从而影响了吸水和解吸的过程，进而影响了皮肤的水处理特性[11]。

图6. 前臂屈侧的吸水-解吸测试前臂屈侧的吸水-脱水测试。点代表平均值（±SD）

婴儿刚出生时皮肤的水分含量相对较低，呈现出一定程度的干燥。与较大的婴儿、儿童以及成人相比，婴儿的皮肤含水量明显较低[14]（如图6）。不过随着出生后的头2-4周，皮肤的水分含量明显增加，并逐渐趋于稳定。这种水合度的增加导致了微观地形分析评估中皮肤通透度参数的降低，但在不同性别间并未观察到明显差异。研究进一步指出，相较于儿童或成人，婴儿的皮肤水合度和TEWL值的变化较大，这可能暗示着其皮肤屏障功能存在着一定程度的波动[11]。

 此外，拉曼共聚焦光谱法的分析结果显示，3-33个月龄的婴儿在皮肤表面及最外层26μm深度处呈现出较高的含水量。在深度为4-14μm的区域存在明显的水梯度，而在皮肤表面前20μm范围内的总含水量较高7（如图7）[11]。即使考虑到角质层厚度的差异，婴儿的表皮角质层上半部分的含水量在统计学上仍然较高。

 

图 7. 婴儿 SC 的含水量 婴儿 SC 的含水量高于成人 SC。(a) 用拉曼共聚焦显微光谱法测量了婴儿（3-33 个月，N ¼ 13）和成人（N ¼ 13）手臂下腹部皮肤顶部 40 毫米内水分的平均分布情况。婴儿 SC 含水量高于成人 SC（*Po0.05，直至前 26 毫米）。数据以平均值±SD 表示。(b）婴儿 SC 中的水分分布呈现出更陡峭的斜率（深度为 4-14 毫米）。数据以平均值±SD 表示，*Po0.005。(c）根据曲线下面积（AUC）计算，婴儿 SC 顶部 20 毫米内的水分浓度高于成人 SC。数据以均值±SD 表示，*Po0.0005

另外，角质细胞中含有吸湿分子，其中包括天然保湿因子（NMF）[15]，NMF在维持皮肤水分和水合状态方面扮演着关键的作用，这些分子在角质细胞成熟过程中生成。NMF通过调节参与其合成的蛋白酶活性来自动调节水合状态。研究表明，婴儿皮肤顶部12μm处的NMF浓度明显低于成人水平（如图8）[11]，然而，尽管NMF浓度较低，但婴儿皮肤的水合作用却较成人更为强烈。这可能是由于其他调节婴儿水稳态的机制存在，如较薄的表皮角质层、相对较高的脱水率或特有的皮肤表面结构（水可能滞留在婴儿密集的微血管和 SC 中充满水的裂隙中）。

 

图 8.  婴儿的 NMF 浓度较低。对婴儿（3-12 个月，N ¼ 8）和成人（N ¼ 15）手臂下腹部皮肤顶部 28 毫米范围内的 NMF 平均分布情况进行了测量。与成人相比，婴儿手臂SC和上表皮的NMF较少（*Po0.05，直至前12毫米）。数据以平均值±SD 表示

婴幼儿皮肤疾病

皮肤的有效屏障功能对与婴儿至关重要，婴儿可能会因缺乏皮肤提供的成熟屏障而出现显著的发病率[16]。目前在儿童中出现的常见皮肤病主要有：

特应性皮炎（Atopic Dermatitis, AD）：这是一种慢性炎症性皮肤疾病，表现为瘙痒、红肿、干燥和皮肤受损。特应性皮炎通常与过敏反应有关，可能会引发食物过敏、哮喘和过敏性鼻炎等其他过敏性疾病。

急性荨麻疹（Acute Urticaria）：这是一种皮肤出现红肿、瘙痒的皮疹，通常与过敏反应有关。

接触性皮炎（Contact Dermatitis）：这是一种皮肤接触刺激物或过敏原后发生的炎症反应。

脂溢性皮炎（Seborrheic Dermatitis）：这是一种影响皮肤油脂分泌区域的皮肤病，常伴有红斑和脱屑。

银屑病（Psoriasis）：这是一种慢性皮肤病，特征是皮肤上形成厚的、鳞屑覆盖的斑块。

慢性荨麻疹（Chronic Urticaria）：这是一种持续时间较长的荨麻疹，症状包括瘙痒和红肿。

红斑结节病（Erythema Nodosum）：这是一种皮下结节性炎症，通常与深层皮肤感染有关。

鱼鳞病（Ichthyosis）：这是一种遗传性皮肤病，特征是皮肤干燥、鳞片状。

皮肤真菌感染（Dermatomycoses）：这是由真菌引起的皮肤感染，可以影响皮肤、头发和指甲。

在2015年的一项调查研究中详细调查研究了儿童皮肤病的发病率[17]。他们从Pedianet数据库（2006-2012年）中回顾性提取数据，涵盖了0至14岁儿童在其FP处被诊断出皮肤病的案例。发病率和患病率估计按年计算，并根据性别、年龄和地理区域进行分层。

结果表明，从2006年到2012年，大多数儿童皮肤病的发病率（新病例/1000人年）有所增加，其中特应性皮炎（AD）最高（14.1对比16.5），急性荨麻疹（10.1对比11.6）和接触性皮炎（9.3对比10.8），而银屑病的发病率在7年内保持不变（0.61对比0.57）（如图9）。

 

图9. 2006年和2012年儿童常见皮肤病的发病率估

相比之下，几种PSDs的患病率估计值（病例/100名患者）增加了两到三倍，包括AD（2.7%对比8.5%），脂溢性皮炎（0.5%对比1.6%），慢性荨麻疹（0.4%对比0.8%）和银屑病（0.09%对比0.22%）。

图10.  皮肤屏障保护可能会预防特应性皮炎的发

 

儿童皮肤的护理

皮肤生物学的最新进展表明，皮肤屏障缺陷可能是特应性皮炎和过敏性致敏的关键引发因素（如图10）。 润肤剂是一种含有脂质的乳液，可软化皮肤，恢复皮肤弹性和平衡，防止经表皮水分流失。它们会在角质细胞之间留下一层脂质薄膜，填满角质细胞之间的空隙，从而促进角质细胞与角质层的粘附。因此，它们具有保湿（将水分吸入皮肤）和闭塞（防止水分蒸发）的特性。 在2014年的一项试验中发现，从出生开始使用润肤剂来增强皮肤屏障是一种可行的策略，并且可以减少高风险新生儿特应性皮炎的发病率[18]。因为润肤剂被认为是一种安全有效的增强皮肤屏障的方法，它能为皮肤提供外源性脂质，从而改善皮肤的屏障特性[19][20]。之前的一项病例对照研究和开放标签试验的结果表明，新生儿从出生起就使用无味润肤剂可预防皮肤炎症的发生[21][22]。

 

婴儿护肤的注意事项

由于新生儿、婴儿和儿童皮肤的特点，用于其卫生和保护的化妆品在其配方中需要特别注意。其中一个最重要的条件是，要排除所有可能对皮肤有潜在风险的成分。药物和外用药物的经皮吸收受到药物的物理和化学特性以及皮肤屏障的特性的影响。体表面积、体重比越高，经皮毒性的风险越大[23]。

许多为儿童设计的产品都含有对新生儿皮肤有害的潜在有毒物质。即使是含有“皮肤测试”、“平衡pH”或“天然或有机成分”等短语的标签，也不能保证成分的安全性。下列成分应尽量避免用于婴儿的皮肤[23]：

碘：对新生儿使用碘溶液可能导致严重碘超载和甲状腺功能减退，应尽量避免。

丙洛卡因：丙洛卡因是局部麻醉剂，过量使用可引起高铁血红蛋白血症，最多可用25毫克，如果无可避免，那么丁卡因凝胶是另一种选择，它不会引起高铁血红蛋白血症但可能导致早产儿接触性皮炎。

丙二醇：丙二醇是润肤剂中的一种成分，浓度大于5%时会引起灼烧和皮肤刺激，并与早产儿的中枢神经系统毒性有关，同时过度使用可能导致高渗和癫痫发作的风险。

SLS、SLES和硫酸铵：过度使用可能损害蛋白质，引起口腔溃疡；

对苯甲酸甲酯：可能引起接触性皮炎和皮疹，常常存在于婴儿洗发水和清洁湿巾中。

邻苯二甲酸酯[24]：化妆品中的邻苯二甲酸酯可能干扰婴儿的内分泌系统，影响生殖系统发育。

对羟基苯甲酸酯[25]：常被作为防腐剂使用，但是可能会增加婴儿的患过敏性疾病的风险。

我们整理了一些经皮吸收应用于新生儿和婴儿皮肤的外用产品所引发的危害（见表1）。

 

 

结论与展望

综上所述，儿童皮肤生理学的研究揭示了婴幼儿皮肤在结构和功能上的不成熟状态，这不仅对预防和治疗儿童皮肤疾病具有重要意义，也为开发适合儿童敏感肌肤的护肤产品提供了科学依据。未来的研究应当继续深化对儿童皮肤屏障功能发展的理解，尤其是在皮肤水分调节、角质层结构以及对外界环境因素的反应等方面。此外，研究还应当关注如何通过早期的皮肤护理干预，比如使用润肤剂，来增强婴幼儿的皮肤屏障，从而预防皮肤疾病的发生。同时，考虑到个体差异和环境因素的多样性，未来的研究还需要探索个性化的皮肤护理策略，以及如何在全球不同地区和文化背景下推广有效的儿童皮肤护理实践。通过这些努力，我们有望为儿童提供更加精准和全面的护肤方案，以促进他们的皮肤健康和整体福祉。

那么未来对于儿童皮肤方面的研究可以从以下几个方向进行深入探索：

1. 皮肤屏障功能的成熟机制：进一步研究婴幼儿皮肤屏障功能是如何随着年龄增长而成熟的，以及哪些因素可能影响这一过程。

2. 环境因素的作用：探索不同环境因素，如气候条件、生活习惯等对儿童皮肤生理特性的影响，以及如何通过改变这些因素来改善儿童皮肤健康。

3. 皮肤病的预防和治疗：基于儿童皮肤生理学的特点，开发新的预防措施和治疗方法，特别是针对特应性皮炎等常见儿童皮肤病。

4. 护肤产品的研发：设计和测试适合儿童皮肤特性的护肤产品，包括润肤剂和其他皮肤护理产品，以增强皮肤屏障功能，减少皮肤病的发生。

5. 安全性研究：评估现有儿童护肤产品中的潜在有害成分，确保产品安全无害，特别是对于新生儿和婴儿。

6. 跨学科合作：鼓励皮肤科医生、儿科医生、生物学家和化学家之间的合作，以促进儿童皮肤生理学研究的多学科融合。

 

作者：芒奇金、陈媛媛，巢归研究院

 

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来源：荣格-《 国际个人护理品生产商情》

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