玻璃酸(透明质酸、HA)

玻璃酸又名透明质酸,是一种酸性黏多糖。HA广泛存在于动物的各种组织细胞间质中,很多细胞都能产生玻璃酸。HA是由(1→3 )-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖-(1→4)-O-β-D-葡糖醛酸双糖重复单位所组成的直链多聚糖。HA的结构非常规则,相同的双糖单位为HA的基本结构单元,不同动物组织和细菌来源的HA无种属差异,对人类及动物无抗原性。HA分子链的长度及分子量不均一,双糖单位数为300~11000对,属于生物大分子。皮肤玻璃酸主要由真皮成纤维细胞产生,大量沉积于成纤维细胞周围,表皮角质形成细胞也可以产生玻璃酸。玻璃酸由玻璃酸合成酶(Has1~3)合成,其合成活性受生长因子诱导增强,而它的降解则由玻璃酸酶(Hya 1~3)执行。组织基质中这些酶活性的平衡调控着玻璃酸的量及功能。玻璃酸在皮肤全层均有,主要集中于真皮乳头层及基底膜带。细胞可以通过几种机制与玻璃酸结合,如细胞表面受体CD44。玻璃酸也可被几种蛋白和蛋白多糖核心蛋白识别,从而与这些蛋白连接。

HA水溶液最突出的特点是高黏度,这是由其结构所决定的:一是具有很长的线性分子链;再是分子链上等距离的葡糖醛酸上的羧基所带的负电荷相互排斥,使分子间呈伸展状态,占据较大的空间,而不卷缩成一团。即使在较低浓度下,分子间也有强烈的相互作用,因此具有很高的黏度,同时具有很好的润滑作用。对皮肤,玻璃酸作为筛管和屏障调节水的平衡,可为皮肤提供弹力及抗剪强力,并通过结合其他细胞外基质成分维持皮肤的完整性。同时,HA在水溶液中分子链之间形成疏松的网状结构,能够结合保持大量的水,即具有较强的保水作用。HA在临床和化妆护肤方面的应用正是基于其高黏度和保水性质。除了在皮肤的结构作用外,通过与细胞受体的结合,玻璃酸还能够促进细胞的迁移、增生及分化。例如,玻璃酸促进朗格汉斯细胞在皮肤的移行,从而促进随之而来的免疫反应。在胚胎皮肤的无瘢痕愈合中,玻璃酸有很高的表达。高水平的玻璃酸及其CD44受体被认为有促进损伤愈合和组织再生的作用。

玻璃酸在风湿关节炎、炎症、血管疾病以及肿瘤中的作用近来也引起人们的注意。在银屑病性关节炎,皮肤损害与血清玻璃酸的浓度呈正比。银屑病皮损中,发现大量玻璃酸沉积于皮肤基底细胞层。抑制细胞增生的氢化可的松可以抑制玻璃酸的合成,提示玻璃酸与角质形成细胞的增生及更新有关。最近还发现,大分子量玻璃酸可以分成小分子产物,并通过toll受体激活树突状细胞从而增强炎症反应。玻璃酸表达增高还见于上皮性及结缔组织性肿瘤,可以是肿瘤合成玻璃酸增多或是清除减少。玻璃酸表达增高还见于浸润性增强的黑素瘤,其机制可能是玻璃酸包裹黑素瘤细胞致其免疫性减低,也可能是增多的细胞外基质利于肿瘤细胞的迁移。

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