Learning Outcomes
- 表皮を説明し、その異なる構成要素を特定できる
表皮は角化扁平上皮から構成されています。 体内の場所によって、4層または5層の上皮細胞でできている。 血管はありません（無血管）。 4層の細胞からなる皮膚は、”薄い皮膚 “と呼ばれます。 深部から表層に向かって、基底層、有棘層、顆粒層、角質層となります。 皮膚のほとんどは、この薄皮に分類されます。 “厚い皮膚 “は、手のひらと足の裏にのみ存在します。 角質層と顆粒層の間に、透明帯と呼ばれる第5の層がある（図1）
図1. これらのスライドは、（a）薄い皮膚と（b）厚い皮膚の表皮と真皮の断面図である。 厚い皮膚の上皮層の厚さに大きな差があることに注目。 上から、LM × 40、LM × 40。 (Micrographs provided by the Regents of University of Michigan Medical School © 2012)
基底層を除くすべての層の細胞はケラチノサイトと呼ばれています。 ケラチノサイトは、ケラチンというタンパク質を製造・貯蔵している細胞である。 ケラチンは細胞内にある繊維状のタンパク質で、髪や爪、皮膚に硬さや耐水性を与える。 角層のケラチノサイトは死んでおり、定期的に剥がれ落ちて、より深い層の細胞と入れ替わる（図2）
図2.ケラチノサイトの状態。 表皮は多層の細胞からなる上皮である。 基底層は立方体の細胞からなり，外層は角化した扁平上皮であるため，上皮全体が角化した重層扁平上皮であると表現されることが多い。 LM × 40。 (Micrograph provided by the Regents of University of Michigan Medical School © 2012)
練習問題
皮膚のこの部分の最外層にある細胞を拡大すると（図2）、この細胞について何か気づきがありますか？
Stratum Basale
基底層（胚葉層ともいう）は、表皮の最も深い層で、表皮を基底膜に接着し、その下に真皮の各層があります。 基底層の細胞は、コラーゲン繊維が絡み合うことで真皮と結合しており、これを基底膜という。 真皮の表層部には、真皮乳頭と呼ばれる指のような突起（ひだ）がある。 真皮乳頭は、表皮と真皮の間の接続の強度を高める。折り目が大きいほど、作られる接続は強くなる（図3）
図3. 厚い皮膚の表皮は、基底層、有棘層、顆粒層、透明層、角質層の5層からなる。
基底層は、主に基底細胞からなる単層の細胞層である。 基底細胞は、表皮のケラチノサイトの前駆体である立方体の形をした幹細胞である。 すべてのケラチノサイトはこの一重の細胞から作られ、常に分裂を繰り返しながら新しい細胞を生み出している。 新しい細胞ができると、既存の細胞は基底層から表層に押しやられる。 基底層の基底細胞には、他に2種類の細胞が分散して存在している。 1つはメルケル細胞で、受容体として機能し、脳が触覚として認識する感覚神経を刺激する役割を担っている。 この細胞は、特に手足の表面に多く存在する。 2つ目は、メラニンという色素を作り出す細胞「メラノサイト」です。
成長期の胎児では、基底層の細胞がその下の真皮層（乳頭層）の乳頭と出会うところで指紋ができ、その結果、皆さんが指紋として認識する指の隆起が形成されます。
Stratum Spinosum
その名が示すように、有棘層は、デスモソームという構造を介して細胞を結合する突起があるため、外見上トゲがあるように見える。 このデスモソームが互いにかみ合い、細胞間の結合を強めているのです。 この層の「トゲトゲしさ」は、染色プロセスによるアーチファクトであることは興味深い点である。 染色されていない表皮のサンプルは、このような特徴的な外観を示さない。 有棘層は、基底層での細胞分裂の結果形成された8から10層のケラチノサイトからなる（図4）。 この層のケラチノサイトの間にはランゲルハンス細胞と呼ばれる樹状細胞があり、この層で発生した細菌、異物、損傷細胞を取り込んでマクロファージとして機能している
練習問題
表皮の細胞は基底層の幹細胞から派生した。
Figure 4. 表皮の異なる層の細胞は、基底層に位置する基底細胞に由来するが、各層の細胞は明確に異なっている。 EM×2700。 (Micrograph provided by the Regents of University of Michigan Medical School © 2012)
練習問題
有棘層（図4）の細胞を拡大すると、細胞について何か特徴的なことがありますか？
有棘層のケラチノサイトはケラチンの合成を始め、体からの水分損失を防ぐために水をはじく糖脂質を放出し、皮膚を比較的水浸しにする働きをします。
顆粒層
顆粒層は、ケラチノサイトが角質層から押し出されてさらに変化するため、粒状の外観を持つようになる。 この細胞（深さ3〜5層）は平らになり，細胞膜が厚くなり，繊維状のケラチンと細胞内にラメラ顆粒として蓄積するケラトヒアリンという蛋白質を大量に生成する（図3参照）。 この2つのタンパク質は顆粒層のケラチノサイトの大部分を占め、顆粒層に粒状の外観を与えている。
Stratum Lucidum
Stratum Lucidumは、顆粒層のすぐ上、角質層の下にある表皮の滑らかで一見半透明な層である。 この薄い細胞層は、手のひら、足の裏、指などの厚い皮膚にのみ存在する。 角質層を構成するケラチノサイトは、死んで扁平になっている（図3参照）。 これらの細胞は、ケラトヒアリンに由来する、脂質に富む透明なタンパク質であるeleidenが密に詰まっており、これがこれらの細胞に透明な（すなわち、明晰な）外観を与え、水に対するバリアとなっている。
角質層
角質層は表皮の最も表面にある層で、外部の環境にさらされる（図3を参照のこと）。 この層の細胞の角化（角化ともいう）が進んでいることから、その名がついた。 角質層には、通常15～30層の細胞があります。 この乾燥した角質層は、微生物の侵入や下層組織の脱水を防ぎ、より繊細な下層を摩擦から機械的に保護する役割を担っています。 この層の細胞は定期的に剥がれ落ち、顆粒層（手のひらや足の裏の場合は角質層）から押し上げられた細胞で置き換わります。 約4週間で全層が入れ替わります。
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