痒觉是一种能引起机体抓挠反应的厌恶性皮肤感觉。根据瘙痒症状的时长,痒觉可分为急性痒和慢性痒。急性痒症状时程短于六周,慢性痒症状时程长于六周。慢性痒在人群中发病率高,且病程反复波动。由于广泛分布的皮损和持续不断的瘙痒,患者常会患有抑郁和失眠等并发症,导致患者生活质量严重降低。干皮症瘙痒是最常见的慢性痒之一,患者皮肤干燥、脱屑、皲裂和瘙痒。干皮症瘙痒的致病机制复杂,涉及角质细胞、免疫细胞、神经元和星形胶质细胞等多种类型细胞,在临床上至今仍缺乏特异性治疗药物。目前干皮症瘙痒主要致病假说为氧化应激水平升高、离子通道表达增高、痒觉神经末梢敏化和促炎细胞因子释放增多。瞬时受体电位通道M2（Transient receptor potential channel M2,TRPM2）是一种通透钙离子的非选择性阳离子通道,是机体中主要的氧化应激感受器。它在皮肤、背根神经节、脊髓和大脑等痒觉传导关键部位均有表达,那么TRPM2可能介导氧化应激相关的干皮症瘙痒吗?本研究发现,小鼠全身敲除TRPM2并不影响组胺、化合物48/80、氯喹、BAM8-22和β丙氨酸引发的痒觉,但选择性显著减轻氧化应激引发的痒觉。特应性皮炎和干皮症的致病机制都与氧化应激水平升高密切相关,本文进一步探究TRPM2是否介导上述两种慢性瘙痒疾病。小鼠全身敲除TRPM2并不影响特应性皮炎引发的慢性痒,但选择性显著减轻干皮症引发的慢性痒。在干皮症患者中,穿脱衣服或轻微触碰都会增强瘙痒感,这一现象被称为触引发痒（Alloknesis）。本研究发现小鼠全身敲除TRPM2也能显著减轻干皮症引发的触引发痒。背根神经节（Dorsal root ganglion,DRG）神经元和角质细胞（Keratinocyte）跟慢性干皮症瘙痒密切相关。以往的研究表明,DRG神经元TRPM2能被温觉激活,介导机体感知23-38℃的外周环境温度。本文首先探究是否DRG神经元TRPM2介导干皮症瘙痒。尽管免疫荧光染色显示TRPM2主要在中小型DRG神经元表达,但是特异性敲除DRG神经元TRPM2并不能缓解干皮症瘙痒,表明DRG神经元TRPM2并不参与其中的病理过程。随后本文进一步探究是否角质细胞TRPM2介导干皮症瘙痒。免疫荧光染色和原位杂交显示TRPM2在鼠源和人源角质细胞中均有表达。进一步利用钙成像和电生理实验发现TRPM2在鼠源和人源角质细胞中均有功能。特异性敲除角质细胞TRPM2能显著缓解干皮症瘙痒,表明角质细胞TRPM2介导干皮症瘙痒。敲除TRPM2或药理学特异性抑制TRPM2均能显著抑制氧化应激引发鼠源和人源角质细胞钙内流,揭示角质细胞的ROS-TRPM2-Ca2+通路介导干皮症瘙痒传导。综上,本研究首次明确TRPM2在鼠源和人源角质细胞中均有功能性表达,角质细胞的ROS-TRPM2-Ca2+通路调控干皮症瘙痒,为干皮症瘙痒治疗提供新靶标。皮肤的屏障功能依赖于结构完整和代谢有序的表皮层。当表皮中的自由水分和脂质缺乏,表皮会干燥、皲裂和瘙痒。慢性干皮症瘙痒是十分常见的临床症状,其致病机制尚未研究清楚。为了进一步深入探究干皮症瘙痒的致病机制,本研究运用“丙酮乙醚混合液-水处理”来建立经典的干皮症瘙痒小鼠模型（Mixture of acetone and ether followed by water,AEW model）,分别取正常小鼠和干皮症小鼠的皮肤组织进行单细胞转录组测序。本研究总共测定了11846个正常小鼠皮肤细胞和7137个干皮症小鼠皮肤细胞。运用主成分分析（Principal Component Analysis,PCA）和t分布随机领域嵌入算法（t-Distributed Stochastic Neighbor Embedding,t-SNE）和Seurat中的Find Clusters函数以0.1分辨率对细胞进行聚类与分群,将细胞分为10群。进一步使用Seurat中的Find All Markers函数并以Wilcoxon秩和检验来确定每群细胞的标记基因,并且结合其他文献报道来注释每群细胞的类型。最后将皮肤细胞注释为五大类:上皮细胞、纤维原细胞、单核细胞、脂肪细胞和内皮细胞。进一步对比各类细胞的百分比,结果显示干皮症改变了上皮细胞、纤维原细胞、单核细胞和内皮细胞的比例。通过使用Seurat中的Find Markers函数对正常小鼠和干皮症小鼠的基因表达谱进行差异分析,基于基因本体（Gene Ontology,GO）富集分析得出:在上皮细胞中参与伤口愈合、上皮细胞增殖,发育和分化、核糖体生成和装配的相关基因表达具显著性差异;在成纤维细胞中参与细胞外基质生成、细胞外结构生成、细胞基质粘附和变形虫型细胞迁移的相关基因表达具显著性差异;在单核细胞中参与正向调节细胞因子产生、正向调节细胞激活、淋巴细胞迁移和细胞趋化的相关基因表达具显著性差异;在内皮细胞中参与变形虫型细胞迁移、肌动蛋白微丝生成、血管发育和血管新生的相关基因表达具显著性差异。GO富集分析仅能将正常小鼠和干皮症小鼠皮肤细胞差异表达基因按分子功能、生物过程和细胞成分三个层面进行归类描述。而众多研究表明皮肤细胞间有序通讯对维持皮肤正常生理功能至关重要,皮肤细胞间通讯异常会导致黑色素瘤、湿疹和牛皮藓等疾病。目前仍缺少关于干皮症瘙痒中皮肤细胞通讯模式的报道,而本研究利用最新发表的Cell Chat工具深入分析正常小鼠和干皮症小鼠皮肤细胞的通讯差异。Cell Chat分析结果提示,巨噬细胞移动抑制因子（Macrophage migration inhibitory factor,MIF）信号通路是干皮症小鼠皮肤细胞中通讯概率最高的分泌信号通路。同时干皮症会导致白介素1（Interleukin 1,IL1）和促血管生成素（Angiopoietin,ANGPT）分泌信号通路显著上调,内脏脂肪素（VISFATIN）和白介素6（Interleukin 6,IL6）分泌信号通路显著下调。未来将进一步针对上述显著变化的分泌信号通路进行功能验证。综上,本研究首次绘制了慢性干皮症瘙痒模型小鼠皮肤单细胞转录图谱,通过Cell Chat进一步分析发现MIF、IL1、ANGPT、VISFATIN和IL6可能是干皮症致病机理中关键的信号通路。本研究将为探究干皮症瘙痒致病机制提供新思路。