A16_0001（外皮）The integument

外皮 Integumentum commune

外皮（Integumentum commune）は人体最大の器官であり、成人で約1.5〜2.0 m²の表面積と体重の約16%を占める複雑な多層構造です（Yousef et al., 2022; McGrath et al., 2010）。解剖学的には主に3つの層から構成されています：

表皮（Epidermis）：最外層で、角化重層扁平上皮からなり、基底層（stratum basale）、有棘層（stratum spinosum）、顆粒層（stratum granulosum）、透明層（stratum lucidum；手掌・足底のみ）、角質層（stratum corneum）の5層構造を持ちます（Kanitakis, 2002; Baroni et al., 2012）。ケラチノサイト（角化細胞）が全細胞の約95%を占め、約28日周期で基底層から角質層へと移行します（Fuchs and Raghavan, 2002）。他にメラノサイト（色素細胞、約8%）、ランゲルハンス細胞（樹状細胞、約2-5%）、メルケル細胞（機械受容体、＜1%）が含まれます（Proksch et al., 2008）。表皮の厚さは部位により0.05 mm（眼瞼）から1.5 mm（手掌・足底）まで変化します（Sandby-Møller et al., 2003）。
真皮（Dermis）：表皮の下にある結合組織層で、厚さ0.3〜3.0 mmの乳頭層（stratum papillare）と1〜4 mmの網状層（stratum reticulare）に分かれます（Driskell and Watt, 2015; Robertson and Rees, 2010）。乾燥重量の約70%がI型およびIII型コラーゲン線維で構成され、弾性線維（エラスチン、フィブリリン）が約4%、プロテオグリカン（デルマタン硫酸、ヒアルロン酸）を含む基質が残りを占めます（Uitto et al., 2008）。真皮には血管網（真皮浅層と深層の2層構造）、リンパ管、神経線維、各種感覚受容体（パチニ小体［深部圧覚］、マイスナー小体［触覚］、ルフィニ小体［伸展］、自由神経終末［痛覚・温度覚］）が分布します（McGlone and Reilly, 2010）。線維芽細胞が主要な細胞成分であり、細胞外マトリックスの合成と分解を調節します（Tracy et al., 2016）。
皮下組織（Subcutaneous tissue/Hypodermis）：疎性結合組織と脂肪組織（白色脂肪細胞）からなり、厚さは部位・性別・栄養状態により大きく変動します（Alexander et al., 2018）。断熱層として体温調節に寄与し（熱伝導率0.2 W/m·K）、機械的衝撃の緩衝、エネルギー貯蔵（約135,000 kJ/kg）、ホルモン産生（レプチン、アディポネクチン）にも関与します（Pond and Mattacks, 1998; Driskell et al., 2013）。皮下組織内には大血管、大神経が走行し、筋膜との接続を形成します。

また、外皮には表皮から派生する以下の付属器が含まれます（Kolarsick et al., 2011）：

毛髪（Pili）：毛包内で形成される角化構造で、毛幹（可視部）と毛根（皮内部）からなります。毛包は表皮陥入により形成され、毛乳頭（dermal papilla）を取り囲む毛母細胞の増殖・分化により毛髪が産生されます（Schneider et al., 2009）。立毛筋（arrector pili muscle、平滑筋）と脂腺が付随し、成長期（anagen、2-7年）、退行期（catagen、2-3週）、休止期（telogen、約3ヶ月）の周期を繰り返します（Stenn and Paus, 2001）。ヒトの毛包密度は約5×10⁶個で、部位により毛の性状が異なります（軟毛、硬毛、終毛）。
爪（Ungues）：指先の角化した保護構造で、爪母（nail matrix、爪の成長中心）、爪床（nail bed）、爪根（nail root）、爪板（nail plate）、爪郭（nail fold）から構成されます（de Berker et al., 2007）。爪は1日約0.1 mm（手）、0.03-0.05 mm（足）成長し、完全な再生には手指で約6ヶ月、足指で約12-18ヶ月を要します（Dawber, 1985）。爪床は豊富な血管網を有し、爪の透明性により血液循環の評価が可能です（チアノーゼの検出など）。
汗腺（Glandulae sudoriferae）：エクリン汗腺（eccrine sweat glands、全身に約200-400万個分布、特に手掌・足底・額に高密度）とアポクリン汗腺（apocrine sweat glands、腋窩、肛門周囲、外陰部、乳輪に限局分布）があります（Sato et al., 1989; Wilke et al., 2007）。エクリン汗腺は体温調節のため低張性の水様汗（1日最大10 L）を分泌し、主成分は水（99%）、塩化ナトリウム、尿素、乳酸です（Baker, 2019）。アポクリン汗腺は思春期以降に活性化し、タンパク質・脂質を含む粘稠な分泌物を産生します（Kurosumi et al., 1984）。
脂腺（Glandulae sebaceae）：全身に約900個/cm²分布し、皮脂（sebum、トリグリセリド、ワックスエステル、スクアレン、コレステロールエステルの混合物）を1日約1-2 g分泌します（Thody and Shuster, 1989）。多くは毛包に開口しますが（毛脂腺単位）、一部は直接表皮に開口します（マイボーム腺、口唇の脂腺など）。皮脂は皮膚の保湿、抗菌作用（遊離脂肪酸による）、抗酸化作用（スクアレン、ビタミンE）を担います（Picardo et al., 2009）。思春期にアンドロゲンにより活性化され、分泌量は顔面・頭皮で特に多くなります。
乳腺（Mammae）：変形したアポクリン汗腺で、15-20個の腺葉（lobes）からなり、各腺葉は小葉（lobules）と乳管（lactiferous ducts）で構成されます（Oftedal, 2002; Hassiotou and Geddes, 2013）。妊娠・授乳期にプロラクチン、オキシトシンの作用により発達・活性化し、乳汁（タンパク質、脂質、乳糖、免疫グロブリン、成長因子を含む）を分泌します（1日約500-1000 mL）（Neville et al., 2002）。乳腺組織は脂肪組織、Cooper靱帯（支持組織）に囲まれています。

臨床的には、外皮は以下の多様な機能を担っています（Proksch et al., 2008; Madison, 2003）：

物理的防御：角質層のバリア機能により外傷、摩擦、紫外線から保護します（経表皮水分蒸散量［TEWL］は正常で約4-8 g/m²/h）（Rawlings and Harding, 2004）。
化学的・生物学的防御：表皮の酸性マントル（pH 4.5-5.5）、抗菌ペプチド（カテリシジン、β-ディフェンシン）、ランゲルハンス細胞による免疫監視により病原体の侵入を防ぎます（Schauber and Gallo, 2008）。
体温調節：発汗による蒸散冷却（1 Lの汗で約2,430 kJの熱を放散）、皮膚血流の調節（安静時心拍出量の約5%、熱負荷時は最大60%まで増加）、皮下脂肪による断熱を通じて体温を維持します（Charkoudian, 2003）。
感覚受容：機械受容体（触覚、圧覚、振動覚）、温度受容体（冷受容体、温受容体）、侵害受容体（痛覚）により環境情報を中枢神経系へ伝達します。触覚の二点弁別閾は指先で約2-3 mm、背部で約40-60 mmです（McGlone and Reilly, 2010）。
ビタミンD合成：表皮基底層・有棘層の7-デヒドロコレステロールが紫外線B（290-315 nm）により前ビタミンD₃に変換され、体温により異性化してビタミンD₃となります（1日約10,000-20,000 IU合成可能）（Holick, 2007）。その後肝臓・腎臓で活性型ビタミンD（1,25-ジヒドロキシビタミンD₃）に代謝されます。
水分・電解質調節：角質層の天然保湿因子（NMF、アミノ酸、乳酸、尿素など）と細胞間脂質（セラミド、コレステロール、遊離脂肪酸）により経表皮水分喪失を最小化します（Rawlings et al., 1994）。
代謝・内分泌機能：ビタミンD代謝、ステロイドホルモン代謝、サイトカイン産生を行います（Slominski et al., 2013）。