VAPOSCAN经皮水分流失测量仪助力痤疮脂质含量变化与皮肤屏障的关系研究

2025年2月武汉轻工大学田辉和浙大医学院乔建军研究团队在《Archives of Dermatological Research》期刊上发表了一篇题为“Quantitative lipidomics profiling of skin surface lipids and skin barrier  function evaluation in patients with acne vulgaris"的论文。研究突破了现有皮肤表面脂质研究聚焦相对含量的局限，通过定量脂质组学与皮肤屏障功能检测结合的方式，分析了成人寻常痤疮患者SSLs含量的变化特征，并探究了这些变化与皮肤屏障功能之间的关联，旨在挖掘痤疮发病机制相关的潜在脂质靶点。

「摘要」

皮脂成分对于痤疮皮损可能比皮脂量更为重要，当前关于皮肤表面脂质（SSLs）的研究主要集中在确定其相对含量上。本研究的目的是分析痤疮患者皮肤表面脂质绝对含量的变化及其与皮肤屏障功能的关系。为评估皮肤屏障功能，我们测定了经皮水分流失（TEWL）、皮肤水分、皮脂含量、皮肤弹性和白皙度，同时采用LC-MS/MS/MS技术研究皮肤表面脂质的变化。结果表明，成年痤疮患者的皮肤屏障功能下降，这体现在皮肤水分、皮脂含量、皮肤柔韧性和白皙度的改变上。值得注意的是，痤疮患者皮肤表面脂质中的AGlcSiE、神经酰胺（Cer）、心磷脂（CL）、辅酶（Co）、溶血磷脂酰胆碱（LPC）、磷脂酸（PA）、磷脂酰胆碱（PC）、磷脂酰乙醇胺（PE）、磷脂酰肌醇（PI）、鞘磷脂（SM）、甾醇（So）、硫代异鼠李糖基二脂酰甘油（SQDG）和甘油三酯（TG）显著增加，而葡糖神经酰胺（CerG1）、甘油二酯（DG）、双半乳糖甘油二酯（DGDG）、单半乳糖甘油二酯（MGDG）、磷脂酰甘油（PG）和植物鞘氨醇（phSM）则有所减少。此外，侧链分析显示，痤疮患者皮肤表面脂质中亚油酸与亚麻酸的比值高于健康对照组，辛酸/癸酸的比值也更高。皮肤表面脂质与皮肤屏障功能的相关性研究表明，溶血磷脂酰胆碱的增加和磷脂酰甘油的减少与皮肤屏障功能恶化相关。总之，痤疮患者存在皮肤屏障功能受损和皮肤表面脂质含量改变的情况，本研究中发现的某些皮肤表面脂质种类可能成为痤疮发病机制研究的潜在靶点。

「实验材料与仪器」

材料

质谱级甲醇、质谱级乙腈、高效液相色谱级异丙醇、高效液相色谱级甲酸、高效液相色谱级甲酸铵、皮脂采集带、生理盐水、甲基叔丁基醚、脂质内标物SPLASH LIPIDOMIX质谱标准品、氮气、

研究对象：51名成人痤疮患者（平均年龄24.0±2.78岁，男21例、女30例），38名健康对照者（平均年龄24.2±2.91岁，男11例、女27例），所有受试者均无系统性疾病及其他皮肤疾病，且半年内未使用过干扰研究评估的药物。

耗材：无菌离心管、细头镊子、棉拭子、移液枪吸头。

仪器

皮肤屏障功能检测仪器、皮肤病理分析仪、MP涡旋仪、4℃超声波仪、高速冷冻离心机、氮吹仪、移液枪、ASCH VAPOSCAN 经皮水分流失测量仪、高效液相色谱仪、Q-Exactive Plus质谱仪

 ASCH VAPOSCAN 经皮水分流失测量仪

「实验过程」

研究伦理与受试者招募

本研究经浙江大学医学院附属医院伦理委员会审批，所有受试者均签署知情同意书。招募89名杭州地区成年受试者，分为51例痤疮患者组和38例健康对照组，由皮肤科医生依据《寻常痤疮治疗指南》对痤疮患者进行临床分级，同时排除存在系统性疾病、其他皮肤疾病及近期使用干扰研究药物的受试者。

皮肤屏障功能评估

所有检测均由同一研究者使用相同仪器完成，检测前受试者需12小时内未洗脸、未使用面部保湿产品，检测环境为23℃、50%湿度的空调房。

1. 经皮水分流失检测：使用ASCH VAPOSCAN 经皮水分流失测量仪测定受试者右脸颊的TEWL，将检测探针刺入目标区域，连续采集3次数据并取平均值，单次检测时长8-10秒。

2. 皮肤水分、皮脂含量、弹性及白度检测：使用皮肤病理分析仪Ft-3008，将检测探针垂直按压在受试皮肤表面，探针顶端回弹一定距离后，1秒内仪器显示检测结果，每个检测部位采集3次数据并取平均值；其中皮肤水分通过电阻抗法测定，皮脂含量通过光散射法测定，皮肤弹性依据皮肤拉伸后恢复速度评估，皮肤白度通过反射光谱法测定。

皮肤表面脂质采样

采样前受试者在23℃、50%湿度的空调房静息30分钟，用蘸有0.9%生理盐水的棉拭子清洁右脸颊4cm²区域，将Sebutape皮脂采集带贴于该区域，5分钟后取下；痤疮患者的采样区域均为病损皮肤，健康对照者取对应正常皮肤区域。用细头镊子将采集带放入无菌离心管，所有样品采集后立即置于-80℃冰箱保存，待后续分析。

样品前处理与脂质提取

采用MTBE法进行脂质提取：1. 向样品中加入20 μL脂质内标物SPLASH LIPIDOMIX；2. 加入200 μL水，经涡旋仪涡旋混合；3. 加入800 μL MTBE，再次涡旋混合后，加入240 μL预冷甲醇，继续涡旋混合；4. 将样品置于4℃超声波仪超声20分钟，随后在室温下静置30分钟；5. 将样品置于10℃高速离心机中，以14000 g转速离心15分钟；6. 收集上层有机溶剂相，经氮吹仪氮吹干燥，完成脂质提取。

LC-MS/MS脂质组学分析

1. 液相色谱条件：将干燥后的脂质提取物用200 μL 90%异丙醇/乙腈复溶，以14000 g转速离心15分钟后，取3 μL上样；采用CSH C18色谱柱进行反相色谱分离，流动相A为含0.1%甲酸、0.1 mM甲酸铵的乙腈-水混合液（6:4，v/v），流动相B为含0.1%甲酸、0.1 mM甲酸铵的乙腈-异丙醇混合液（1:9，v/v）；流速300 μL/min，初始流动相为30% B相，保持2分钟后，23分钟内线性升至100% B相，最后在30% B相平衡10分钟。

2. 质谱条件：采用Q-Exactive Plus质谱仪在正、负离子双模式下采集质谱数据，电喷雾离子源（ESI）参数为：源温度300℃，毛细管温度350℃，离子喷雾电压3000 V，S-Lens射频水平50%，扫描范围m/z 200-1800。

3. 脂质鉴定与定量：采用LipidSearch软件进行脂质分析，该软件数据库涵盖30余种脂质类别、约150万个碎片离子，前体离子和碎片离子质量容差均设为5 ppm；通过同位素内标法，利用分析物与内标的响应丰度比（峰面积比）和内标浓度计算分析物的含量。

统计分析

1. 利用LipidSearch软件完成脂质峰识别、提取和二级鉴定，通过多元线性回归分析生成包含脂质类别、名称、保留时间、质荷比、峰面积的二维数据矩阵；

2. 采用偏最小二乘判别分析比较痤疮患者与健康对照组的脂质代谢差异，对PLS-DA模型进行10倍交叉验证，以R²评估模型拟合度、Q²评估预测能力；

3. 采用双尾Welch’s t检验进行组间比较，P<0.05为差异具有统计学意义；

4. 采用皮尔逊相关性分析探究SSLs类别与皮肤屏障功能指标之间的关联。

「实验结论」

痤疮患者与健康对照组在年龄和性别等人口学特征上匹配，排除了这些因素对实验结果的干扰。成人痤疮患者存在皮肤屏障功能受损，表现为TEWL值升高，皮肤水分、弹性和白度降低，皮脂含量升高。通过LC-MS/MS共鉴定出312种皮肤表面脂质，分属19个脂质类别，其中13类脂质含量升高，6类降低，并筛选出22种差异脂质。SSLs的脂肪酸侧链组成也发生改变，亚油酸/亚麻酸比值和辛酸/癸酸比值均高于健康对照组，提示脂肪酸代谢紊乱与痤疮发生相关。SSLs的变化与皮肤屏障功能损伤密切相关：LPC、PC、PA等脂质与TEWL呈正相关，PG、DG与TEWL呈负相关；LPC、Co与皮肤水分负相关，PG与皮肤水分正相关。同时，多种脂质还与皮脂含量、皮肤弹性和白度相关，其中LPC升高和PG降低是皮肤屏障功能恶化的关键关联因素。这些特定的SSLs种类可作为痤疮发病机制研究的潜在靶点，为痤疮的靶向治疗提供了新的分子依据。