1959_reinertson and wheatley_studies on the chemical composition of human epidermal lipids

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S T U D I E S O N T H E C H E M I C A L C O M P O S I T I O N O F H U M A N E P I D E R M A L L I P I D S * R I C H A R D P . R E I N E R T S O N , M . D . t A N D V I C T O R R . W H E A T L E Y , P a . D . D e t a i l e d e x a m i n a t i o n s h a v e b e e n m a d e o f t h e s k i n s u r f a c e l i p i d s a n d t h e l i p i d s o f t h e h a i r s u r - f a c e f r o m h u m a n s u b j e c t s ( 1 , 2 ) . T h e s e m a t e r i a l s a r c a m i x t u r e o f i n d e f i n i t e p r o p o r t i o n s o f s e b u m t o g e t h e r w i t h l i p i d s d e r i v e d f r o m t h e k e r a t i n i z i n g c e l l s o f t h e e p i d e r m i s . F u r t h e r m o r e , t h e c o n s t i t u - e n t s o f s c b u m o r o f t h e c p i d e r m a l l i p i d s p r o p e r m a y b e a l t e r e d b e f o r e o r a f t e r t h e y r e a c h t h e s u r f a c e . G l y c e r i d e s o f s e b u m , f o r i n s t a n c e , a r e p r o b a b l y s p l i t i n t h e s e b a c e o u s d u c t o r f o l l i c l e n e c k ( 3 ) a n d c h o l e s t e r o l a p p e a r s t o b e e s t e r i f i e d w h i l e i t i s c a r r i e d t o t h e s u r f a c e o f t h e k e r a t i n i z - i n g e p i d e r m i s ( 4 , 5 ) . I t i s t h e r e f o r e o f c o n s i d e r - a b l e i n t e r e s t t o a n a l y z e t h e c p i d c r m a l l i p i d s a s t h e y o c c u r i n t h e M a l p i g b i a n l a y e r b e c a u s e t h e y m a y b e a l t e r e d i n t r a n s i t t o h e s u r f a c e a n d m a y a l s o b e d i l u t e d b y a d m i x t u r e w i t h s c b u m . S u c h d e t e r m i n a t i o n s w e r e c a r r i e d o u t e a r l i e r o n p l a n t a r e p d e r m i s ( 5 ) , a n d m o r e r e c e n t l y o n s e p a r a t e d t o t a l e p i d e r m i s f r o m t h e b a c k b y G l a s e n a p p a n d L c o n h a r d i ( 6 ) a n d f r o m t h e f o r e a r m b y N i c o l a i d e s a n d R o t h m a n ( 7 ) . P r e v i o u s w o r k h a s b e e n l i m i t e d b e c a u s e o f t h e v e r y s m a l l a m o u n t s o f l i p i d a v a i l a b l e f o r a n a l y s i s . I n t h e p r e s e n t s t u d y a t o t a l o f 7 0 1 m g . o f c p i d e r m a l l i p i d s w a s o b t a i n e d f r o m 4 3 i n d i v i d u a l s ( e q u i v a l e n t t o a b o u t 5 0 0 s q . i n . o f s k i n ) . T h i s i s s t i l l t o o s m a l l f o r d e t a i l e d a n a ] y s i s u s i n g c o n v e n t i o n a l m e t h o d s , b u t t h e d e v e l o p - m e n t o f n e w e r m e t h o d s o f l i p i d a n a l y s i s , i n p a r t i c u l a r t h e a p p l i c a t i o n o f g a s c h r o m a t o g r a p h y ( 8 ) , h a s e n a b l e d a r e l a t i v e l y d e t a i l e d a n a l y s i s o f t h e c o m p o n e n t l i p i d s t o b e m a d e w i t h t h i s a m o u n t o f m a t e r i a l . * F r o m t h e S e c t i o n o f D e r m a t o l o g y ( D r . S t e p h e n R o t h m a n , C h i e f o f S e r v i c e ) , D e p a r t - m e n t o f M e d i c i n e , T h e U n i v e r s i t y o f C h i c a g o , C h i c a g o , I l l i n o i s . h i s w o r k w a s s u p p o r t e d i n p a r t b y t h e R e - s e a r c h a n d D e v e l o p m e n t D i v i s i o n , O f f i c e o f t h e S u r g e o n G e n e r a l , D e p a r t m e n t o f t h e A r m y , u n d e r c o n t r a c t N o . D A - 4 9 - 0 0 7 - M D - 4 1 1 , b y P u b l i c H e a l t h S e r v i c e G r a n t E - 1 4 4 4 ( C 2 ) , a n d i n p a r t b y t h e A . B . K u p p e n h e i m e r E n d o w m e n t F u n d . t D r . R e i n e r t s o n i s a n O u t - o f - S e r v i c e T r a i n e e o f t h e N a t i o n a l C a n c e r I n s t i t u t e , N a t i o n a l I n - s t i t u t e s o f R e a l t h , U n i t e d S t a t e s P u b l i c H e a l t h S e r v i c e . P r e s e n t e d a t t h e N i n e t e e n t h A n n u a l M e e t i n g o f T h e S o c i e t y f o r I n v e s t i g a t i v e D e r m a t o l o g y , I n c . , S a n F r a n c i s c o , C a l i f o r n i a , J u n e 2 2 , 1 9 5 8 . 4 9 E a r l y i n t h e p r e s e n t i n v e s t i g a t i o n t h e p r e s e n c e o f a p p r e c i a b l e a m o u n t s o f 7 - d c h y d r o c h o l e s t e r o l i n t h e e p i d e r m a l l i p i d s w a s o b s e r v e d ( 9 ) . M u c h s m a l l e r a m o u n t s o f 7 - d e h y d r o c h o l e s t c r o l w e r e f o u n d i n t h e c o r i u m a n d i n t h e s u b c u t a n e o u s f a t . T h e m a i n s o u r c e o f 7 - d e h y d r o c h o l e s t e r o l , t h e r e - f o r e , w a s c o n s i d e r e d t o b e t h e e p i d e r m i s , r a t h e r t h a n s e b a c e o u s g l a n d s . H o w e v e r , t h e s i t e o f 7 - d c h y d r o c h o l c s t e r o l w i t h i n t h e e p i d e r m i s w a s n o t l o c a t e d . I n t h e p r e s e n t s t u d y 7 - d c h y d r o c h o l e s - t c r o l w a s f o u n d i n h i g h e s t c o n c e n t r a t i o n i n t h e M a l p i g h i a n l a y e r o f t h e e p i d e r m i s . P a r t i c u l a r a t t e n t i o n w a s a l s o p a i d t o t h e v a r i a t i o n s o f t h i s c o m p o n e n t b o t h i n n o r m a l e p i d e r m i s a n d i n t h e e p i d e r m i s o b t a i n e d f r o m t h e u n i n v o l v e d s k i n o f p s o r i a t i c s u b j e c t s . 1 \ 4 A v E R 5 A L 5 A N D M E T H O D 5 S k i n s p e c i m e n s . S a m p l e s w e r e o b t a i n e d f r o m c a d a v e r s w i t h i n 1 8 h o u r s a f t e r d e a t h a n d f r o m h u m a n v o l u n t e e r s . T h e c a d a v e r s w e r e w a s h e d w i t h w a t e r a n d s p e c i m e n s a p p r o x i m a t e l y 1 x 4 w e r e c u t f r o m t h e m i d - a b d o m i n a l r e g i o n , a n d i n s o m e e a s e s f r o m t h e a n t e r i o r t h i g h a n d m i d - s c a p u l a r r e g i o n s a l s o . F r o m s e v e r a l c a d a v e r s a s t r i p o f s k i n a p p r o x i m a t e l y t o 1 w i d e , e x - t e n d i n g f r o m t h e m i d - s t e r n u m r e g i o n t o t h e l o w e r a b d o m e n , w a s e x c i s e d . S u r g i c a l s p e c i m e n s o f c l i n i c a l l y u n i n v o l v e d s k i n w e r e o b t a i n e d f r o m t h e m i d s c a p u l a r r e g i o n o f h u m a n v o l u n t e e r s w i t h p s o r i a s i s a n d f r o m t h e s a m e r e g i o n o f n o r m a l c o n t r o l s . M o s t o f t h e d o n o r s w e r e m a l e p r i s o n i n m a t e s . S p e c i m e n s f r o m t h e t h i g h o f a f e m a l e w i t h p s o r i a s i s , a n d f r o m a f e m a l e c o n t r o l w e r e o b t a i n e d i n a d d i t i o n . S k i n s i t e s w e r e p r e p a r e d b y w a s h i n g f i r s t w i t h s o a p a n d w a t e r a u d t h e n r i n s i n g t h r e e t i m e s w i t h 0 . 1 % a q u e o u s Z c p h i - r a n ® s o l u t i o n . P r o c a i n e ( 1 % ) w a s i n j e c t e d i n t r a - d e r m a l l y a n d a n e l l i p t i c a l p i e c e o f s k i n a p p r o x i - m a t e l y 2 x 3 / 4 w a s e x c i s e d t o t h e l e v e l o f t h e s u b c u t a n e o u s f a t . T h e p a t i e n t s w i t h p s o r i a s i s , a l l b u t t w o o f w h o m w e r e v o l u n t e e r p r i s o n e r s , w e r e n o t u n d e r g o i n g t r e a t m e n t p r i o r t o t h e e x c i s i o n o f t h e s k i n s p e c i m e n s . T h e a g e , s e x , c o l o r a n d d i s e a s e , i f a n y , w e r e r e c o r d e d f o r e a c h c a d a v e r a n d v o l u n - t e e r . R e m o v e d t i s s u e s w e r e f r o z e n i m m e d i a t e l y w i t h s o l i d C O 2 a n d t h e n s t o r e d i n t h e d e e p - f r e e z e . A n a l y t i c a l p r o c e d u r e s w e r e b e g u n w i t h i n s e v e n d a y s . S p e c i m e n s f r o m c a d a v e r s a n d f r o m v o l u n t e e r s

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Page 1: 1959_Reinertson and Wheatley_Studies on the Chemical Composition of Human Epidermal Lipids

8/13/2019 1959_Reinertson and Wheatley_Studies on the Chemical Composition of Human Epidermal Lipids

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S T U D I E S O N T H E C H E M I C A L C O M P O S I T I O N O F H U M A N E P I D E R M A LL I P I D S *

R I C H A R D P . R E I N E R T S O N , M . D . t A N D V I C T O R R . W H E A T L E Y , P a . D .

D e t a i l e d e x a m i n a t i o n s h a v e b e e n m a d e o f t h e

s k i n s u r f a c e l i p i d s a n d t h e l i p i d s o f t h e h a i r s u r -f a c e f r o m h u m a n s u b j e c t s ( 1 , 2 ) . T h e s e m a t e r i a l sa r c a m i x t u r e o f i n d e f i n i t e p r o p o r t i o n s o f s e b u mt o g e t h e r w i t h l i p i d s d e r i v e d f r o m t h e k e r a t i n i z i n g

c e l l s o f t h e e p i d e r m i s . F u r t h e r m o r e , t h e c o n s t i t u -e n t s o f s c b u m o r o f t h e c p i d e r m a l l i p i d s p r o p e r

m a y b e a l t e r e d b e f o r e o r a f t e r t h e y r e a c h t h es u r f a c e . G l y c e r i d e s o f s e b u m , f o r i n s t a n c e , a r ep r o b a b l y s p l i t i n t h e s e b a c e o u s d u c t o r f o l l i c l en e c k ( 3 ) a n d c h o l e s t e r o l a p p e a r s t o b e e s t e r i f i e dw h i l e i t i s c a r r i e d t o t h e s u r f a c e o f t h e k e r a t i n i z -

i n g e p i d e r m i s ( 4 , 5 ) . I t i s t h e r e f o r e o f c o n s i d e r -a b l e i n t e r e s t t o a n a l y z e t h e c p i d c r m a l l i p i d s a s

t h e y o c c u r i n t h e M a l p i g b i a n l a y e r b e c a u s e t h e ym a y b e a l t e r e d i n t r a n s i t t o t h e s u r f a c e a n d m a y

a l s o b e d i l u t e d b y a d m i x t u r e w i t h s c b u m . S u c hd e t e r m i n a t i o n s w e r e c a r r i e d o u t e a r l i e r o n p l a n t a r

e p i d e r m i s ( 5 ) , a n d m o r e r e c e n t l y o n s e p a r a t e dt o t a l e p i d e r m i s f r o m t h e b a c k b y G l a s e n a p p a n d

L c o n h a r d i ( 6 ) a n d f r o m t h e f o r e a r m b y N i c o l a i d e s

a n d R o t h m a n ( 7 ) . P r e v i o u s w o r k h a s b e e n l i m i t e d

b e c a u s e o f t h e v e r y s m a l l a m o u n t s o f l i p i da v a i l a b l e f o r a n a l y s i s . I n t h e p r e s e n t s t u d y a t o t a lo f 7 0 1 m g . o f c p i d e r m a l l i p i d s w a s o b t a i n e d f r o m4 3 i n d i v i d u a l s ( e q u i v a l e n t t o a b o u t 5 0 0 s q . i n . o f

s k i n ) . T h i s i s s t i l l t o o s m a l l f o r d e t a i l e d a n a ] y s i s

u s i n g c o n v e n t i o n a l m e t h o d s , b u t t h e d e v e l o p -m e n t o f n e w e r m e t h o d s o f l i p i d a n a l y s i s , i n

p a r t i c u l a r t h e a p p l i c a t i o n o f g a s c h r o m a t o g r a p h y( 8 ) , h a s e n a b l e d a r e l a t i v e l y d e t a i l e d a n a l y s i s o f

t h e c o m p o n e n t l i p i d s t o b e m a d e w i t h t h i s a m o u n t

o f m a t e r i a l .* F r o m t h e S e c t i o n o f D e r m a t o l o g y ( D r .

S t e p h e n R o t h m a n , C h i e f o f S e r v i c e ) , D e p a r t -m e n t o f M e d i c i n e , T h e U n i v e r s i t y o f C h i c a g o ,C h i c a g o , I l l i n o i s .

T h i s w o r k w a s s u p p o r t e d i n p a r t b y t h e R e -s e a r c h a n d D e v e l o p m e n t D i v i s i o n , O f f i c e o f t h e

S u r g e o n G e n e r a l , D e p a r t m e n t o f t h e A r m y ,u n d e r c o n t r a c t N o . D A - 4 9 - 0 0 7 - M D - 4 1 1 , b y

P u b l i c H e a l t h S e r v i c e G r a n t E - 1 4 4 4 ( C 2 ) , a n d i np a r t b y t h e A . B . K u p p e n h e i m e r E n d o w m e n tF u n d .

t D r . R e i n e r t s o n i s a n O u t - o f - S e r v i c e T r a i n e eo f t h e N a t i o n a l C a n c e r I n s t i t u t e , N a t i o n a l I n -

s t i t u t e s o f R e a l t h , U n i t e d S t a t e s P u b l i c H e a l t hS e r v i c e .

P r e s e n t e d a t t h e N i n e t e e n t h A n n u a l M e e t i n go f T h e S o c i e t y f o r I n v e s t i g a t i v e D e r m a t o l o g y ,I n c . , S a n F r a n c i s c o , C a l i f o r n i a , J u n e 2 2 , 1 9 5 8 .

4 9

E a r l y i n t h e p r e s e n t i n v e s t i g a t i o n t h e p r e s e n c e

o f a p p r e c i a b l e a m o u n t s o f 7 - d c h y d r o c h o l e s t e r o l i nt h e e p i d e r m a l l i p i d s w a s o b s e r v e d ( 9 ) . M u c hs m a l l e r a m o u n t s o f 7 - d e h y d r o c h o l e s t c r o l w e r ef o u n d i n t h e c o r i u m a n d i n t h e s u b c u t a n e o u s f a t .T h e m a i n s o u r c e o f 7 - d e h y d r o c h o l e s t e r o l , t h e r e -f o r e , w a s c o n s i d e r e d t o b e t h e e p i d e r m i s , r a t h e rt h a n s e b a c e o u s g l a n d s . H o w e v e r , t h e s i t e o f 7 -

d c h y d r o c h o l c s t e r o l w i t h i n t h e e p i d e r m i s w a s n o t

l o c a t e d . I n t h e p r e s e n t s t u d y 7 - d c h y d r o c h o l e s -t c r o l w a s f o u n d i n h i g h e s t c o n c e n t r a t i o n i n t h e

M a l p i g h i a n l a y e r o f t h e e p i d e r m i s . P a r t i c u l a ra t t e n t i o n w a s a l s o p a i d t o t h e v a r i a t i o n s o f t h i s

c o m p o n e n t b o t h i n n o r m a l e p i d e r m i s a n d i n t h ee p i d e r m i s o b t a i n e d f r o m t h e u n i n v o l v e d s k i n o f

p s o r i a t i c s u b j e c t s .

1 \ 4 A v E R 5 A L 5 A N D M E T H O D 5

S k i n s p e c i m e n s . S a m p l e s w e r e o b t a i n e d f r o mc a d a v e r s w i t h i n 1 8 h o u r s a f t e r d e a t h a n d f r o mh u m a n v o l u n t e e r s . T h e c a d a v e r s w e r e w a s h e dw i t h w a t e r a n d s p e c i m e n s a p p r o x i m a t e l y 1 x 4

w e r e c u t f r o m t h e m i d - a b d o m i n a l r e g i o n , a n d i ns o m e e a s e s f r o m t h e a n t e r i o r t h i g h a n d m i d -s c a p u l a r r e g i o n s a l s o . F r o m s e v e r a l c a d a v e r s as t r i p o f s k i n a p p r o x i m a t e l y t o 1 w i d e , e x -t e n d i n g f r o m t h e m i d - s t e r n u m r e g i o n t o t h e l o w e ra b d o m e n , w a s e x c i s e d .

S u r g i c a l s p e c i m e n s o f c l i n i c a l l y u n i n v o l v e d s k i nw e r e o b t a i n e d f r o m t h e m i d s c a p u l a r r e g i o n o fh u m a n v o l u n t e e r s w i t h p s o r i a s i s a n d f r o m t h es a m e r e g i o n o f n o r m a l c o n t r o l s . M o s t o f t h e d o n o r sw e r e m a l e p r i s o n i n m a t e s . S p e c i m e n s f r o m t h et h i g h o f a f e m a l e w i t h p s o r i a s i s , a n d f r o m a f e m a l ec o n t r o l w e r e o b t a i n e d i n a d d i t i o n . S k i n s i t e s w e r ep r e p a r e d b y w a s h i n g f i r s t w i t h s o a p a n d w a t e r a u dt h e n r i n s i n g t h r e e t i m e s w i t h 0 . 1 % a q u e o u s Z c p h i -r a n ® s o l u t i o n . P r o c a i n e ( 1 % ) w a s i n j e c t e d i n t r a -d e r m a l l y a n d a n e l l i p t i c a l p i e c e o f s k i n a p p r o x i -m a t e l y 2 x 3 / 4 w a s e x c i s e d t o t h e l e v e l o f t h es u b c u t a n e o u s f a t . T h e p a t i e n t s w i t h p s o r i a s i s , a l lb u t t w o o f w h o m w e r e v o l u n t e e r p r i s o n e r s , w e r en o t u n d e r g o i n g t r e a t m e n t p r i o r t o t h e e x c i s i o n o ft h e s k i n s p e c i m e n s . T h e a g e , s e x , c o l o r a n d d i s e a s e ,i f a n y , w e r e r e c o r d e d f o r e a c h c a d a v e r a n d v o l u n -

t e e r . R e m o v e d t i s s u e s w e r e f r o z e n i m m e d i a t e l yw i t h s o l i d C O 2 a n d t h e n s t o r e d i n t h e d e e p - f r e e z e .A n a l y t i c a l p r o c e d u r e s w e r e b e g u n w i t h i n s e v e n

d a y s .S p e c i m e n s f r o m c a d a v e r s a n d f r o m v o l u n t e e r s

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C H E M I C A L C O M P O S I T I O N O F H U M A N E P I D E R M A L L I P I D S 5 3

T A B L E 5

S t e r o l a n d l i p i d c o n t e n t o f t h e e p i d e r m i s f r o m f e m a l e c a d a v e r s

S i t e S u b -j e c t

A g e( ) R a c e D i s e a s e T o t a l T o t a ll i p i d s t e r o l s

S t e r o l s

7 - d e h y - O t h e r F r e e c h o - E s t e r c h o -d r o c h o -] e s t e r o l a c t i n g l e s t e r o l l e s t e r o l

( % o f e p i d e r m i sd r y w e i g h t )

( % t o t a l s t e r o l )

A b d o m e n

A b d o m e n

A b d o m e n

B a c k

T h i g h

H a

B uR a

2

w k s .3

8

W

WW

C o n g e n i t a l h e a r td i s .

S a r c o m a

C o n g e n i t a l h e a r t

d i s .

1 8 . 1

1 8 . 41 1 . 4

1 6 . 0

3 . 7

2 . 7 1

1 . 7 71 . 6 8

2 . 0 5

0 . 4 6

8 . 8

1 . 54 . 4

4 . 9

3 . 0

1 . 8

5 . 11 . 8

3 . 2

1 . 4

7 1 . 4 1 6 . 9

6 8 . 8 2 4 . 5

7 8 . 6 1 5 . 1

7 2 . 9 1 8 . 8

4 . 1 4 . 0

A v e r a g e

S . D

M o 2 0 W E n d o c a r d i t i s 1 1 . 2 1 . 0 4 2 . 6 — - 8 8 . 2 9 . 4

K aH aH o

L yC a

5 1

5 6

5 8

6 7

8 5

WWW

WW

C a . t o n s i l

C a . b r e a s t

C a . b r e a s t

N e p h r o s i s

C o n g e s t i v e h r t .

d i s .

1 4 . 6

1 8 . 1

1 6 . 0

1 6 . 3

1 5 . 8

1 . 3 6

1 . 6 7

1 . 3

1 . 7 2

1 . 1 5

2 . 5

1 . 6

4 . 9

1 . 9

3 . 0

5 . 82 . 6

1 . 5

7 4 . 47 9 . 47 7 . 6

8 2 . 6

7 1 . 1

2 0 . 2

1 3 . 4

1 4 . 9

1 4 . 0

2 1 . 6

A v e r a g e

S . D

1 6 . 2

1 . 4

1 . 4 4

0 . 2 2

2 . 7

1 . 2

2 . 3

1 . 6

7 7 . 0

4 . 0

1 7 . 8

3 . 5

L yL y

6 7 W6 7 W

N e p h r o s i s

N e p h r o s i s

9 . 2

1 2 . 7

1 . 1 6

1 . 5 5

2 . 8

2 . 3

0 . 0

0 . 9

7 8 . 4

8 2 . 4

1 8 . 1

1 4 . 5

s p e c i m e n s o f t h e e p i d e r m i s f r o m t h e a b d o m e n o ff o u r m a l e c a d a v e r s ( 3 w h i t e a n d 1 N e g r o ) a n df r o m t h e b a c k a n d t h i g h o f t w o s u b j e c t s ( 1 w h i t ea n d 1 N e g r o ) a l l w i t h i n t h e a g e - g r o u p 4 9 — 6 8 . T h e

r e s u l t s , s h o w n i n T a b l e 4 , s u g g e s t t h a t t h e l i p i da n d s t e r o l c o n t e n t i n N e g r o t o t a l e p i d e r m i s m a y

b e s o m e w h a t h i g h e r t h a n i n w h i t e . T h e f i g u r e s f o rt h e 7 - d e h y d r o c h o l e s t e r o l c o n t e n t o f a l l s p e c i m e n si s o f t h e s a m e o r d e r b u t t h e p r o p o r t i o n s o f f a s t -a c t i n g s t e r o l s o t h e r t h a n 7 - d e h y d r o c h o l e s t e r o lv a r y c o n s i d e r a b l y ( f r o m 0 t o 4 9 % o f t h e t o t a l

f a s t - a c t i n g m a t e r i a l ) . T h e s e o t h e r f a s t - a c t i n gs t e r o l s h a v e n o t b e e n c h e m i c a l l y i d e n t i f i e d b u t

o n e c o m p o n e n t i s p r o b a b l y l a t h o s t e r o l ( c h o l e s t - 7 -e n - 3 f 3 o l ) w h i c h h a s b e e n s h o w n b y I d l e r a n dB a u m a n n ( 1 6 ) t o b e p r e s e n t i n r a t s k i n i n l a r g e

a m o u n t s .F e m a l e s u b j e c t s . S p e c i m e n s w e r e o b t a i n e d f r o m

t h e a b d o m e n o f 9 f e m a l e c a d a v e r s ( 3 c h i l d r e n ,o n e a d u l t a g e d 2 0 , a n d t h e o t h e r s p o s t - m e n o -p a u s a l ) . B a c k a n d t h i g h s p e c i m e n s w e r e a l s oo b t a i n e d f r o m o n e s u b j e c t . T h e r e s u l t s a r e s h o w ni n T a b l e 5 . T h e l i p i d a n d s t e r o l c o n t e n t o f t h e

T A B L E 6

T h e s t e r o l c o n t e n t o f p o o l e d l i p i d s f r o m s o l ee p i d e r m i s f r o m t h r e e h u m a n c a d a v e r s

T o t a l l i p i d 4 . 4 % o f e p i d e r m i s ,d r y w e i g h t

T o t a l s t e r o l 0 . 6 4 % o f e p i d e r m i s ,

d r y w e i g h t1 4 . 4 % o f t o t a l l i p i d

7 - d e h y d r o c h o l e s t e r o l 0 . 7 % o f t o t a l s t e r o l sO t h e r f a s t - a c t i n g 3 . 2 % o f t o t a l s t e r o l sF r e e c h o l e s t e r o l 8 5 . 1 % o f t o t a l s t e r o l sE s t e r c h o l e s t e r o l 9 . 9 % o f t o t a l s t e r o l s

e p i d e r m i s o f t h e f e m a l e s f e l l i n t h e s a m e r a n g e a s

t h a t f o r t h e m a l e s u b j e c t s . H o w e v e r t h e 2 w e e ko l d i n f a n t h a d a c o n s p i c u o u s l y h i g h t o t a l s t e r o l

v a l u e ( 2 . 7 1 % d r y w t . e p i d e r m i s ) ; a s i m i l a rf i n d i n g w a s r e c o r d e d b y M e y e r i n 1 9 3 1 ( 1 7 ) c o n -c e r n i n g t o t a l s k i n . T h e 7 - d e h y d r o c h o l e s t e r o lc o n c e n t r a t i o n w a s a l s o h i g h e s t i n t h e i n f a n t ,b e i n g 8 . 8 % o f t h e t o t a l s t e r o l s o r 1 . 0 8 % o f t h et o t a l l i p i d s . T h e l i p i d a n d s t e r o l c o n t e n t o f t h ee p i d e r m i s o f t h e 8 y e a r o l d c h i l d f e l l i n t h e a d u l t

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C H E M I C A L C O M P O S I T I O N O F H U M A N E P I D E R M A L L I P I D S 5 5

c o n t r o l , f r o m t h e a m p u t a t e d t h i g h o f a n o r m a lf e m a l e i n d i v i d u a l . T h e r e s u l t s ( T a b l e 8 ) s h o wt h a t t h e l i p i d a n d s t e r o l c o n t e n t o f t h e e p i d e r m i si s n o t s i g n i f i c a n t l y d i f f e r e n t f r o m t h e n o r m a ls u b j e c t s . I n S o f t h e 6 c a s e s o f a c t i v e p s o r i a s i s t h e

7 - d e h y d r o c h o l e s t e r o l c o n t e n t o f t h e l i p i d s c o u l dn o t b e e s t i m a t e d a c c u r a t e l y b e c a u s e t h e f r e es t e r o l f r a c t i o n c o n t a i n e d a s u b s t a n c e w h i c h w a sn o t i d e n t i c a l w i t h 7 - d e h y d r o e h o l e s t e r o l ; n o r w a si t a f a s t - a c t i n g s t e r o l . T h e u l t r a v i o l e t s p e c t r u m

( F i g . 3 ) o f t h i s m a t e r i a l s h o w e d t w o s h a r p p e a k sa t 2 7 0 a n d 2 8 1 m M ; b u t , u n l i k e 7 - d e h y d r o -c h o l e s t e r o l , i t h a d n o p e a k s a t 2 6 0 a n d 2 9 3 m i s .H o w e v e r , i n t h e s p e c i m e n s f r o m t h e b a c k , t h et o t a l a m o u n t o f f a s t - a c t i n g s t e r o l s i n c l u d i n g 7 -

d e h y d r o e h o l e s t e r o l w a s s i g n i f i c a n t l y l o w e r i nu n i n v o l v e d s k i n o f p s o r i a t i c s t h a n i n t h e c o n -t r o l s . T h i s m a y i n d i c a t e a d e f i c i e n c y i n t h es y n t h e s i s o f t h e s e c o m p o u n d s b y t h e e p i d e r m i si n p a t i e n t s w i t h p s o r i a s i s . T h e p r o p o r t i o n o fe s t e r i f i e d c h o l e s t e r o l w a s s l i g h t l y h i g h e r t h a n i nt h e n o r m a l s , b u t t h e d i f f e r e n c e w a s n o t s t r i k i n g .

T h e t h i g h s p e c i m e n f r o m t h e p a t i e n t w i t h p s o r i a -

F I G . 3 . U l t r a v i o l e t a b s o r p t i o n s p e c t r a o f t h ef r e e s t e r o l f r a c t i o n s i s o l a t e d f r o m n o r m a l e p i -d e r m i s a n d f r o m e p i d e r m i s f r o m u n i n v o l v e d s k i no f a p a t i e n t w i t h p s o r i a s i s . T h e t w o s a m p l e s c o n -t a i n e d a p p r o x i m a t e l y t h e s a m e a m o u n t o f l i p i d

( 3 m g . t o t a l l i p i d ) .

s i s s h o w e d t h e s a m e u n u s u a l s u b s t a n c e i n t e r -f e r i n g w i t h t h e d e t e r m i n a t i o n o f 7 - d e h y d r o -c h o l e s t e r o l . O t h e r w i s e t h e r e w a s l i t t l e d i f f e r e n c e

b e t w e e n t h i s s p e c i m e n a n d t h e c o n t r o l .

S k i n S u r f a c e L i p i d s a n d S c a l e L i p i d s i n P s o r i a s i sF o r t h e p u r p o s e s o f c o m p a r i s o n a n o p p o r t u n i t y

w a s t a k e n t o e x a m i n e t h e s t e r o l c o n t e n t o f t h es u r f a c e l i p i d s a n d s c a l e l i p i d s f r o m a f e m a l ep s o r i a t i e s u b j e c t a g e d 5 8 ( T a b l e 9 ) . I n b o t hm a t e r i a l s a c c u r a t e e s t i m a t i o n o f t h e 7 - d e h y d r o -

c h o l e s t e r o l c o n t e n t o f t h e l i p i d s w a s n o t p o s s i b l ed u e t o i n t e r f e r e n c e b y a s u b s t a n c e s i m i l a r t o t h a t

f o u n d i n t h e e p i d e r m i s o f t h e p a t i e n t s w i t hp s o r i a s i s . T h i s w a s , h o w e v e r , p r e s e n t i n l o w e r

c o n c e n t r a t i o n t h a n w a s f o u n d i n t h e u n i n v o l v e de p i d e r m i s o f p a t i e n t s w i t h p s o r i a s i s . I n t h e s u r -f a c e l i p i d , t h e p r o p o r t i o n o f e s t e r t o t o t a lc h o l e s t e r o l w a s w i t h i n t h e r a n g e f o r p s o r i a t i e so b t a i n e d b y R o t h m a n ( 1 8 ) , a n d w a s b e l o w t h en o r m a l r a n g e g i v e n b y t h i s a u t h o r . T h e e s t e rc h o l e s t e r o l c o n t e n t o f t h e s c a l e s , h o w e v e r , w a ss i g n i f i c a n t l y l o w e r e v e n t h a n t h a t f o r t h e s u r f a c el i p i d s o f t h i s s u b j e c t , a n d w a s a l s o l o w e r t h a n i nt h e s t r a t u m e o r n e u m l i p i d s f r o m n o r m a l c a d a v e r s .

N u m e r i c a l l y , i n n o r m a l s t r a t u m c o r n e u m l i p i d st h e e s t e r i f l e a t i o n p e r c e n t a g e w a s 3 0 . 5 % ( s e eT a b l e 1 ) , i n p s o r i a t i e s c a l e s 9 . 8 % ( s e e T a b l e 9 ) .

D I S C U S S I O N

T h e c o m p l e x i t y o f t h e c u t a n e o u s l i p i d s s h o u l db e r e - e m p h a s i z e d . S u r f a c e l i p i d s c o n s i s t o f am i x t u r e o f s e b a c e o u s g l a n d p r o d u c t s a n d o fl i p i d s f r o m t h e k e r a t i n i z i n g e p i d e r m i s . T h eh o r n y l a y e r i m b i b e s t h i s m i x t u r e . E a r l y a n a l y s e so f t h e e p i d e r m a l l i p i d s a s s u c h w e r e l i m i t e d t o t h e

p l a n t a r s k i n ( 4 , 5 ) f o r t h e m o s t p a r t , i n o r d e r t oa v o i d c o n t a m i n a t i o n w i t h s e b u m .

R e c e n t l y G l a s e a a p p a n d L e o n h a r d i ( 6 ) h a v ea n a l y z e d l i p i d s o f t h e t o t a l e p i d e r m i s i n n o r m a l sa n d o f i n v o l v e d a n d u n i n v o l v e d e p i d e r m i s f r o m

T A B L E 9

S t e r o l c o n t e n t o f t h e l i p i d s f r o m t h e u n i n v o l v e d s k i n s u r f a c e a n d f r o m t h e p s o r i a t i c s c a l e s o f a p a t i e n tw i t h p s o r i a s i s

S u r f a c e S c a l e s

T o t a l s t e r o l s 4 . 0 % o f t o t a l l i p i d s 1 0 . 6 5 % o f t o t a l l i p i d s

F a s t - a c t i n g 3 . 5 % o f t o t a l s t e r o l s 2 . 2 % o f t o t a l s t e r o l sF r e e c h o l e s t e r o l 6 4 . 2 % o f t o t a l s t e r o l s 8 9 . 1 % o f t o t a l s t e r o l sE s t e r c h o l e s t e r o l 3 2 . 4 % o f t o t a l s t e r o l s 8 . 7 % o f t o t a l s t e r o l sE s t e r / f r e e c h o l e s t e r o l a s % 5 0 . 4 % 9 . 8 %

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5 6 T H E J O U R N A L O F I N V E S T I G A T I V E D E R M A T O L O G Y

t h e t r u n k o f p a t i e n t s w i t h p s o r i a s i s . T h e i r m a t e -r i a l w a s s a i d t o h a v e b e e n f r e e d o f s u r f a c e l i p i d s ,

a l t h o u g h t h i s , o f c o u r s e , m u s t n e c e s s a r i l y b e as o m e w h a t i n e x a c t p r o c e d u r e . N i c o l a i d e s a n dR o t h m a n ( 7 ) , i n a s t u d y o f t h e s i t e o f s t e r o l a n d

s q u a l e n e s y n t h e s i s i n t h e h u m a n s k i n , s e p a r a t e da n d e x a m i n e d t o t a l e p i d e r m i s a n d c o r i u m f r o mt h e h u m a n f o r e a r m . O t h e r c h e m i c a l s t u d i e s o n

s k i n l i p i d s ( 1 9 , 2 0 , 2 1 ) h a v e i n c l u d e d l i p i d s o f t h ec o r i u m , a n d a r e n o t d i r e c t l y c o m p a r a b l e t os t u d i e s o n s e p a r a t e d e p i d e r m i s .

T h e e p i d e r m a l l i p i d s i n t h e p r e s e n t s t u d y a r ea d m i x e d w i t h s u r f a c e l i p i d s i n v a r i o u s p r o p o r -t i o n s . T h e i n d i v i d u a l s p e c i m e n s f r o m c a d a v e r s

c o n t a i n e d s u r f a c e l i p i d s i n t h e o r i g i n a l c o n c e n t r a -

t i o n s , m o d i f i e d b y p o s t - m o r t e m w a s h i n g . T h es u r g i c a l s p e c i m e n s s t u d i e d h e r e w e r e w a s h e d w i t h

s o a p a n d w a t e r a n d r i n s e d t h o r o u g h l y w i t h d i l u t ea q u e o u s Z e p h i r a n ® s o l u t i o n b e f o r e r e m o v a l s ot h a t a c e r t a i n p r o p o r t i o n o f t h e s u r f a c e l i p i d s w a sr e m o v e d i n e a c h c a s e . T h e p o o l e d s a m p l e s o f

  t o t a l e p i d e r m a l l i p i d s a n d s t r a t u m c o r n e u ml i p i d s c o n t a i n s o m e w h a t l e s s t h a n t h e i n v i v o

c o n c e n t r a t i o n o f s u r f a c e l i p i d s , s i n c e t h e s p e c i m e n

i n e a c h c a s e h a d b e e n w a s h e d w i t h w a t e r . T h e

a b s e n c e o f g r o s s c o n t a m i n a t i o n b y t h e s u r f a c el i p i d s h a s b e e n c o n f i r m e d b y e x a m i n a t i o n o f t h ec o m p o n e n t f a t t y a c i d s o f a l l m a t e r i a l s . I n t h e s es p e c i m e n s t h e f a t t y a c i d s c h a r a c t e r i s t i c o f t h es u r f a c e l i p i d s a r e p r e s e n t o n l y i n l o w c o n c e n t r a -

t i o n . T h e p o o l e d s a m p l e s o f M a l p i g h i a n l a y e rl i p i d s , h o w e v e r , p r e s u m a b l y c o n s i s t e d o f e p i d e r m a ll i p i d s i n a r a t h e r p u r e s t a t e , s i n c e m o s t o f t h es t r a t u m c o r n e u m a n d i t s a d m i x e d l i p i d s w e r e

s c r a p e d a w a y .

T h e p r e s e n t r e s u l t s a g r e e i n o n l y a g e n e r a l w a yw i t h p r e v i o u s d a t a . O u r f i n d i n g o f a p p r o x i m a t e l y8 0 % o f c h o l e s t e r o l i n a f r e e s t a t e i n b o t h M a l -

p i g h i a n l a y e r a n d t o t a l e p i d e r m i s a g r e e s w i t hK o o y m a n ' s o b s e r v a t i o n s ( 5 ) f o r p l a n t a r e p i d e r -m i s , b u t i s i n d i s a g r e e m e n t w i t h t h e f i g u r e o f 4 0 %

g i v e n b y G l a s e n a p p a n d L e o n h a r d i f o r e p i d e r m i sf r o m t h e t r u n k ( 6 ) . I t i s o f c o n s i d e r a b l e i n t e r e s tt h a t a m u c h l a r g e r p r o p o r t i o n o f M a l p i g h i a nl a y e r l i p i d t h a n o f s t r a t u m e o r n e u m l i p i d i s

n o n - s a p o n i f i a b l e . T h i s r e f l e c t s , i n p a r t , t h ei n c r e a s e d s t e r o l s y n t h e s i s o f t h e e p i d e r m i s c o m -p a r e d w i t h t h e s e b a e e o u s g l a n d s . O u r r e s u l t s a r ei n a g r e e m e n t w i t h t h e d a t a o f N i e o l a i d e s a n dR o t h m a n ( 7 ) , w h o f o u n d a m u c h h i g h e r c o n -c e n t r a t i o n o f n o n - s a p o n i f i a b l e l i p i d s i n t o t a l f o r e -

a r m e p i d e r m i s t h a n i n e o r i u m l i p i d . O u r f i g u r e f o r

s q u a l e n e , c a l c u l a t e d a s 0 . 4 % d r y e p i d e r m i s , i s i ns u b s t a n t i a l a g r e e m e n t w i t h t h a t o f 0 . 2 8 % g i v e nb y N i c o l a i d e s a n d R o t h m a n ( 7 ) .

A n a l y s i s o f t h e c o m p o n e n t f a t t y a c i d s b y g a sc h r o m a t o g r a p h y s h o w e d t h a t t h e f a t t y a c i d s o ft h e M a l p i g h i a n l a y e r d i f f e r m a r k e d l y f r o m t h es u r f a c e l i p i d s ( 8 ) a n d f r o m d e r m o i d c y s t l i p i d s

( 2 2 ) . T h e o d d n u m b e r e d ( 1 ) a n d b r a n c h e d a c i d s ,c h a r a c t e r i s t i c o f t h e s u r f a c e l i p i d s , c o u l d n o t b ed e t e c t e d . I n c o n t r a s t w i t h t h e s u b c u t a n e o u s f a t

t h e M a l p i g h i a n l a y e r l i p i d s c o n t a i n e d m o r e n - C 1 0a c i d .

I n t h e c o u r s e o f s t e r o l d e t e r m i n a t i o n s b y t h eL i e b e r m a n n - B u r e h a r d t m e t h o d , i t b e c a m e a p -

p a r e n t t h a t a s i g n i f i c a n t p r o p o r t i o n o f e p i d e r m a l

s t e r o l s i s f a s t - a c t i n g , i . e . , t h a t t h e r e i s a ni m m e d i a t e c o l o r c h a n g e , w h i c h f a d e s r a p i d l y , d u en o t t o c h o l e s t e r o l , b u t t o o t h e r s t e r o l s . T h e u l t r a -v i o l e t a b s o r p t i o n s p e c t r u m o f t h i s m a t e r i a l w a sc h a r a c t e r i s t i c o f 7 - d e h y d r o e h o l e s t e r o l ( p r o - v i t a -m i n D 3 ) ( 9 ) . S i n c e t h e w o r k o f l o u ( 2 3 ) o n t h ep r e e n g l a n d o f t h e f o w l , a n d o f H e l m e r a n dJ e n s e n ( 2 4 ) o n i r r a d i a t e d h u m a n s k i n s u r f a c el i p i d s , i t a p p e a r e d l i k e l y t h a t p r o - v i t a m i n D i se x c r e t e d i n t h e s e b u m , c o n v e r t e d t o v i t a m i n D o n

t h e s k i n s u r f a c e , a n d s u b s e q u e n t l y r e - a b s o r b e d .H o w e v e r , d i f f i c u l t i e s w e r e e n c o u n t e r e d i n c l e a r l y

d e m o n s t r a t i n g t h e p r e s e n c e o f t h e p r o - v i t a m i n o nt h e s k i n s u r f a c e ( 2 5 ) . M i l l e r a n d B a u m a n n ( 2 6 )

r e c e n t l y d e m o n s t r a t e d 7 - d e h y d r o e h o l e s t e r o l i nt o t a l h u m a n s k i n . R e c e n t l y , W h e a t l e y a n dR e i n e r t s o n ( 9 ) f o u n d t h a t t h e c o n c e n t r a t i o n o f7 - d e h y d r o e h o l e s t e r o l i s m u c h h i g h e r i n t o t a le p i d e r m i s t h a n i n e o r i u m o r s u b c u t a n e o u s f a t .

T h e y p o s t u l a t e d t h a t i n m a n , p e r h a p s u n l i k e

l o w e r a n i m a l s , p r o - v i t a m i n D o r i g i n a t e s i n t h ee p i d e r m i s , r a t h e r t h a n i n s e b a c e o u s g l a n d s . H o w -

e v e r , 7 - d e h y d r o c h o l e s t e r o l w a s n o t t h e n p r e -c i s e l y l o c a l i z e d w i t h i n t h e e p i d e r m i s . I n t h e

p r e s e n t s t u d y i t i s s h o w n c l e a r l y t h a t t h e c o n -c e n t r a t i o n o f 7 - d e h y d r o e h o l e s t e r o l i s g r e a t e r i n

t h e M a l p i g h i a n l a y e r t h a n i n a n y o t h e r c u t a n e o u s

s t r a t u m a n d i s a p p a r e n t l y s y n t h e s i z e d t h e r e ,r a t h e r t h a n i n t h e s e b a e e o u s g l a n d s . T h e r e c a n

b e l i t t l e d o u b t t h a t t h e p r o - v i t a m i n a c t i v a t i n gw a v e l e n g t h s o f t h e u l t r a v i o l e t s p e c t r u m p e n e -t r a t e i n t o t h e M a l p i g h i a n l a y e r o f h u m a n s k i n .

I n a d d i t i o n t o 7 - d e h y d r o e h o l e s t e r o l , t h e r e a r es m a l l a m o u n t s o f o t h e r f a s t - a c t i n g s t e r o l s i n

h u m a n e p i d e r m i s . T h e n a t u r e a n d s i g n i f i c a n c e o ft h e s e a r e u n k n o w n , t h o u g h o n e c o m p o n e n t i sl i k e l y t o h e l a t h o s t e r o l ( e h o l e s t - 7 - e n - 3 f 3 o 1 ) w h i c h

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5 8 T H E J O U R N A L O F I N V E S T I G A T I V E D E R M A T O L O G Y

6 . A p e c u l i a r , h i t h e r t o u n i d e n t i f i e d , l i p i d -s o l u b l e s u b s t a n c e w a s f o u n d i n u n i n v o l v e de p i d e r m i s o f 5 o u t o f 6 p a t i e n t s w i t h p s o r i a s i s . I ns m a l l a m o u n t s t h i s m a t e r i a l w a s a l s o r e c o v e r e df r o m p s o r i a t i c s c a l e s a n d f r o m s u r f a c e l i p i d s . T h i s

s u b s t a n c e c o u l d n o t b e d e t e c t e d i n a n y o f t h en o r m a l s p e c i m e n s . I t t r a v e l s t o g e t h e r w i t h t h ef r e e s t e r o l s o n t h e c h r o m a t o g r a p h i e c o l u m n , a n dh a s a b r o a d u l t r a v i o l e t a b s o r p t i o n s p e c t r u mb e t w e e n 2 6 0 a n d 2 9 0 m j i w i t h t w o s h a r p p e a k s a t2 7 0 a n d 2 8 1 m j z . I t d o e s n o t s e e m t o b e a f a s t -

a c t i n g s t e r o l .

A C K N O W L E D G E M E N T S

T h e a u t h o r s e x p r e s s t h e i r g r a t i t u d e t o D r .

S t e p h e n R o t h m a n f o r h i s a d v i c e a n d s u g g e s t i o n sd u r i n g t h e c o u r s e o f t h i s s t u d y , t o D a v i d S h e r ,B . A . , F r a n k K e e n a n , a n d I v a n C u t u k o v i e ( C o n .e n S e . ) f o r t h e n e c e s s a r y t e c h n i c a l a s s i s t a n c e , t ot h e D e p a r t m e n t o f P a t h o l o g y o f t h e U n i v e r s i t y

o f C h i c a g o f o r a s s i s t a n c e i n a c q u i r i n g s p e c i m e n s ,

t o W a r d e n J o s e p h E . R a g e n , I l l i n o i s S t a t eP e n i t e n t i a r y , J o l i e t , I l l i n o i s , f o r h i s c o o p e r a t i o n i n

m a k i n g a v a i l a b l e t h e h o s p i t a l f a c i l i t i e s o f S t a t e -y u l e P r i s o n , a n d t o t h e v o l u n t e e r s i n t h i s s t u d y .

R E F E R E N C E S1 . W E I T K A T e P , A . W . , S M I L J A N I C , A . M . , A N D

R O T H M A N , S . : T h e f r e e f a t t y a c i d s o f h u m a nh a i r f a t . J . A m . C h e m . S o c . , 6 9 : 1 9 3 6 , 1 9 4 7 ;N I c 0 L A I D E 5 , N . A N D R O T R M A N , S . : S t u d i e so n t h e c h e m i c a l c o m p o s i t i o n o f h u m a n h a i rf a t . I . T h e s q u a l c n e - c h o l e s t e r o l r e l a t i o n -s h i p i n c h i l d r e n a n d a d u l t s . J . I n v e s t .D e r m a t . , 1 9 : 3 S 9 , 1 9 5 2 ; I I . T h e o v e r a l lc o m p o s i t i o n w i t h r e g a r d t o a g e , s e x , a n dr a c e . I b i d , 2 1 : 9 , 1 9 5 3 ; N i c o L A l n E s , N . A N DF O S T E R , R . C . : E s t e r s i n h u m a n h a i r f a t .. J . A m e r . O i l C h e m . S o c . , 3 3 : 4 0 4 , 1 9 5 6 .

2 . M A C K E N N A , R . M . B . , W H E A T L E Y , V . R . A N DW O R M A L L , A . : S t u d i e s o f s e b u m . 2 . S o m ec o n s t i t u e n t s o f t h e u n s a p o n i f i a b l e m a t t e ro f h u m a n s e b u m . B i o c h e m . J . , 5 2 : 1 6 1 ,1 9 5 2 .

3 . N I C O L A I D E s , N . A N D W E L L S , C . C . : O n t h eb i o g e n e s i s o f t h e f r e e f a t t y a c i d s i n h u m a ns k i n s u r f a c e f a t . J . I n v e s t . D e r m a t . 2 9 :

4 2 3 , 1 9 5 7 .4 . U N N A , P . G . A N D G O L O D E T Z , L . : D i e H a u t -

f e t t e . B i o e b e m . Z t s c h r . , 2 0 : 4 6 9 , 1 9 0 9 .5 . K o o n r A , D . J . : L X I . — L i p i d s o f t h e s k i n .

A r c h . D e r m a t . & S y p h . , 2 5 : 4 4 4 , 1 9 3 2 .6 . G L A 5 E N A P P , I . A N D L E O N H A R D I , C . : t i b e r

d e n C h o l e s t e r i n s t o f f w e c h s e l i n d e r C e -s u n d e n u n d d e r p s o r i a t i s e b v e r a n d e r t e nH a u t . A r c h . f . D e r m a t . u . S y p h . , 1 9 6 : 1 4 8 ,

1 9 5 3 .

7 . N I C O L A I D E S , N . A N D R O T H M A N , S . : T h e s i t eo f s t e r o l a n d s q u a l e n e s y n t h e s i s i n t h e h u -m a n s k i n . J . I n v e s t . D e r m a t . , 2 4 : 1 2 51 9 5 5 .

8 . J A M E S , A . T . A N D W H E A T L E Y , V . R . : S t u d i e so f S e b u m . 6 . T h e d e t e r m i n a t i o n o f t h e C o m -

p o n e n t f a t t y a c i d s o f h u m a n f o r e a r ms e b u m b y g a s - l i q u i d c h r o m a t o g r a p h y .

B i o c h e m . J . , 6 3 : 2 6 9 , 1 9 5 6 .9 . W H E A T L E Y , V . R . A N D R E I N E R T 5 O N , R . P . :

T h e p r e s e n c e o f V i t a m i n D p r e c u r s o r s i n

h u m a n e p i d e r m i s . J . I n v e s t . D e r m a t . , 3 1 :5 1 , 1 9 5 8 .

1 0 . V A N S C O T T , E . J . : M e c h a n i c a l s e p a r a t i o n o f

t h e e p i d e r m i s f r o m t h e e o r i u m . J . I n v e s t .

D e r m a t . , 1 8 : 3 7 7 , 1 9 5 2 .

1 1 . W I N D R O E S T , D . E . A N D F O S T E R , R . C . :

S t u d i e s o n c h o l e s t e r o l a n d c h o l e s t e r o l

e s t e r s i n s k i n s u r f a c e f a t s . J . I n v e s t .

D e r m a t . , 2 9 : 3 3 9 , 1 9 5 7 .

1 2 . M O R T O N , R . A . A N D S T u B B s , A . L . : P h o t o -

e l e c t r i c s p e e t r o m e t r y a p p l i e d t o t h e a n a l y -s i s o f m i x t u r e s a n d v i t a m i n A o i l s . A n a l y s t ,7 1 : 3 4 8 , 1 9 4 6 .

1 3 . M O O R E , P . R . A N D B A U I Y I A N N , C . A . : S k i n

s t e r o l s . I . C o l o r i m e t r i c d e t e r m i n a t i o n o fc h o l e s t e r o l a n d o t h e r s t e r o l s i n s k i n . J .B i o l . C h e m . , 1 9 5 : 6 1 5 , 1 9 5 2 .

1 4 . H O D G 5 O N - J O N E S , I . S . A N D W R E A T L E Y , V . R . :S t u d i e s o f s e b u m . 3 . M e t h o d s f o r t h e c o l -l e c t i o n a n d e s t i m a t i o n o f s m a l l a m o u n t s o fs e b u m . B i o c h e m . J . , 5 2 : 4 6 0 , 1 9 5 2 .

1 5 . M A C K E N N A , R . M . B . , W H E A T L E Y , V . R . A N DW O R M A L L , A . : T h e c o m p o s i t i o n o f t h e s u r -f a c e s k i n f a t ( ' s e b u m ' ) f r o m t h e h u m a nf o r e a r m . J . I n v e s t . D e r m a t . , 1 5 : 3 3 , 1 9 5 0 .

1 6 . I D L E R , D . R . A N D B A U M A N N , C . A . : S k i ns t e r o l s . I I . I s o l a t i o n o f A 7 - e h o l e s t e n o l . J .B i o l . C h e m . , 1 9 5 : 6 2 3 , 1 9 5 2 .

1 7 . M E Y E R , A . : V e r g l e i e h e n d e G e s a m t s t e r i n -u n d S t e r i n e s t e r b e s t i m m u n g e n d e r i l a u t d e sW a c h s e n d e n u n d e r w a e h s e n e n O r g a n i s m u s .

Z t s c h r . f . K i n d e r h . , 5 0 : 5 9 6 , 1 9 3 1 .1 8 . R O T H M A N , S . : A b n o r m a l i t i e s i n t h e c h e m i c a l

c o m p o s i t i o n o f t h e s k i n s u r f a c e f i l m i np s o r i a s i s . A r c h . D e r m a t . & S y p h . , 6 2 : 8 1 4 ,

1 9 5 0 .1 9 . P R O K O P T 5 C H T J K , A . A N D K I R 5 0 N , M . : C h o -

l e s t e r i n b e i H a u t - u n d v e n e r i s e h e n K r a n k -h e i t e n . A r c h . f . D e r m a t . u . S y p h . , 1 7 4 : 9 0 ,1 9 3 6 .

2 0 . S A N T O H I , C . A N D C E C C A R I N I , F . : R i e e r c h e s u ir a p p o r t i t r a p s o r i a s i e r i e a m b o l i p i d i e o . I I .

S u l c o n t e n u t o e o l e s t e r i n i e o d e l l a c u t e ed e l l e s q u a m e n e l l a p s o r i a s i . C i o r . i t a l . d id e r m a t . e s i f . , 8 8 : 2 0 5 , 1 9 4 7 .

2 1 . C R o s s , P . A N D K E 5 T E N , B . : T r e a t m e n t o fp s o r i a s i s a s a d i s t u r b a n c e o f l i p i d m e t a b o -l i s m . N e w Y o r k J . M e d . , 5 0 : 2 6 8 3 , 1 9 5 0 .

2 2 . W R E A T L E Y , V . R . : F u r t h e r o b s e r v a t i o n s o nt h e n a t u r e o f d e r m o i d c y s t f a t . J . I n v e s t .

D e r m a t . , 2 9 : 4 4 5 , 1 9 5 7 .2 3 . R o y , H . C . : S t u d i e s o n t h e g l a n d u l a

u r o p y g i a l i s o f b i r d s . C h i n e s e J . P h y s i o l . ,2 : 3 4 5 , 1 9 2 8 ; R e l a t i o n o f t h e p r e e n g l a n d

( g l a n d u l a u r o p y g i a l i s ) o f b i r d s t o r i c k e t s .I b i d 3 : 1 7 1 , 1 9 2 9 ; R e l a t i o n o f p r e e n g l a n d

o f b i r d s t o r i c k e t s . I I I . S i t e o f a c t i v a t i o nd u r i n g i r r a d i a t i o n . I b i d , 5 : 1 1 , 1 9 3 1 .2 4 . H E L M E R , A . C . A N D J E N S E N , C . H . : V i t a m i n

D p r e c u r s o r s r e m o v e d f r o m t h e s k i n b yw a s h i n g . S t u d i e s I n s t . D i v i T h o m a e , 1 :2 0 7 , 1 9 3 7 .

2 5 . B O U G R T O N , B . A N D W R E A T L E Y , V . R . : T o b ep u b l i s h e d .

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8/13/2019 1959_Reinertson and Wheatley_Studies on the Chemical Composition of Human Epidermal Lipids

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C H E M I C A L C O M P O S I T I O N O F H U M A N E P I D E R M A L L I P I D S 5 9

2 6 . M I L L E R , W . L . A N D B A U M A N N , C . A . : S k i ns t e r o l s . I V . D i s t r i b u t i o n o f z 7 - c h o l e s t e n o l .P r o c . S o c . E x p e r . B i o l . & M e d . , 8 5 : 5 6 1 ,

1 9 5 4 .

2 7 . S N I D E R , B . L . , G O T T 5 c I I A L K , H . R . A N DR O T H E A N , S . : T h e f a t e o f c h o l i n e i n n o r m a l

a n d p a t h o l o g i c k e r a t i n i z a t i o n . J . I n v e s t .D e r m a t . , 1 3 : 3 2 3 , 1 9 4 9 .

D I S C U S S I O N

D R . H A R V E Y B L A N K ( M i a m i , F l o r i d a ) : Iw o n d e r i f t h e r e i s a n y d i f f e r e n c e b e t w e e n t h ep a r t s t h a t a r e e x p o s e d t o t h e o u t s i d e a n d t h o s e

c o v e r e d b y c l o t h i n g ? P a r t i c u l a r l y , w o u l d s u n l i g h th a v e a n e f f e c t o n t h e r e s u l t s ?

D R . E U G E N E J . V A N S C O T T ( B e t h e s d a , M d . ) :

T h e f i n d i n g o f 7 - d e h y d r o c h o l e s t e r o l i n t h e e p i -d e r m i s a n d n o t o n t h e e p i d e r m a l s u r f a c e w o u l d

e x p l a i n w h y m a n , u n l i k e f u r - b e a r i n g a n i m a l s ,d o e s n o t o b t a i n h i s V i t a m i n D b y l i c k i n g h i s s k i n .

D R . S T E P E E N R O T E M A N ( C h i c a g o , I l l . ) : I t w a s

n o t m e n t i o n e d t h a t D r . R e i n e r t s o n o b t a i n e dl a r g e s p e c i m e n s o f s k i n ( S f r o m n o r m a l s a n d 6

o r 7 f r o m p s o r i a t i c s ) b y s o l i c i t i n g v o l u n t e e r s f r o m

S t a t e v i l l e p r i s o n . B u t e v e n t h i s f a i r l y l a r g es p e c i m e n w o u l d h a v e b e e n i n s u f f i c i e n t f o r t h ed e t a i l e d a n a l y s e s h e r e p r e s e n t e d , h a d n ' t a g a sc h r o m a t o g r a p h b e e n a v a i l a b l e .

D R . D A N I E L J . K O O v M A N ( I v o r y d a l e , O h i o ) : I

s h o u l d l i k e t o c o m p l i m e n t D r . W h e a t l e y o n t h i se x c e l l e n t c o n t r i b u t i o n t o t h e c h e m i s t r y o f t h ef a t t y c o n s t i t u e n t s o f t h e s k i n . T h i s i s a n o t h e r i nh i s s e r i e s o f s t u d i e s o n s k i n l i p i d s I h a v e w a t c h e d

w i t h g r e a t a d m i r a t i o n , h a v i n g b e e n i n t e r e s t e d i nt h i s f i e l d s o m e y e a r s a g o .

T h e a p p l i c a t i o n o f c h r o m a t o g r a p h i c p r o c e d u r e si n g e n e r a l , a n d g a s c h r o m a t o g r a p h y i n p a r t i c u l a rh a s g r e a t l y e x p a n d e d o u r i n f o r m a t i o n r e g a r d i n gt h e l i p i d s o f t h e s k i n . I t i s r a t h e r g r a t i f y i n g t o

f i n d t h a t t h e s e n e w e r a n d m o r e e l e g a n t t e c h n i c sg i v e r e s u l t s w h i c h i n g e n e r a l a r e q u i t e s i m i l a r t o

t h o s e o b t a i n e d u s i n g t h e o l d e r c o n v e n t i o n a lm e t h o d s o f l i p i d a n a l y s i s . T h e a g r e e m e n t i nv a l u e s f o r c o m m o n c o n s t i t u e n t s g i v e s u s c o n f i -

d e n c e i n b o t h t h e o l d e r a n d t h e n e w e r t e c h n i e s ,

a n d i n t h e u n c o m m o n o r n e w c o n s t i t u e n t s i s o -

l a t e d b y m e a n s o f t h e l a t t e r .

T h e f i n d i n g o f r e l a t i v e l y l a r g e q u a n t i t i e s o f t h ep r e c u r s o r o f V i t a m i n D 3 a m o n g t h e l i p i d s o f t h e

e p i d e r m i s f a c i l i t a t e s t h e e x p l a n a t i o n o f t h e f o r m a -t i o n o f V i t a m i n D 3 i n t h e s k i n b y s u n l i g h t . T h e

n e w s t e r o l i s o l a t e d f r o m t h e s k i n o f p s o r i a t i c s

s u g g e s t s s o m e i n t e r e s t i n g a n d e x c i t i n g p o s s i b i l i -t i e s .

I a g a i n w a n t t o c o m p l i m e n t D r . W h e a t l e y a n dh o p e t h a t h e w i l l b e e n c o u r a g e d a n d s t i m u l a t e df r o m h i s p a r t i c i p a t i o n i n t h i s m e e t i n g t o c a r r y o n

a n d i n c r e a s e o u r k n o w l e d g e p e r t a i n i n g t o t h e s ei m p o r t a n t c o n s t i t u e n t s o f t h e s k i n .

D a . V I C T O R R . W H R A T L R Y ( i n c l o s i n g ) : R e -

g a r d i n g t h e d i f f e r e n t a r e a s o f s k i n , t h e s p e c i m e n s

I s h o w e d y o u w e r e o b t a i n e d e n t i r e l y f r o m t h eb a c k . W e s t u d i e d m a n y c o v e r e d a r e a s , t h el o w e s t r e s u l t i n o u r s e r i e s w a s o b t a i n e d i n as p e c i m e n o f t h e e p i d e r m i s f r o m t h e s o l e , a n a r e aw h i c h g e t s n o r a d i a t i o n a t a l l , a n d t h e h i g h e s tr e s u l t a m o n g a d u l t s w a s f r o m a n e g r o .

N o w , g o i d g t o D r . V a n S c o t t ' s q u e s t i o n o fa n i m a l a n d h u m a n c o n v e r s i o n . T h e r e h a s b e e n i nt h e p a s t a c o n s i d e r a b l e a m o u n t o f w o r k o n t h e

c o n v e r s i o n o f t h e p r o - v i t a m i n i n t o v i t a m i n D i n

t h e s e b u m o f b i r d s a n d f u r c o v e r e d a n i m a l s . I nm a n w e d o n o t n e e d t o p r o p o s e a m e c h a n i s mw h e r e t h e v i t a m i n i s s e c r e t e d i n t o t h e s e b u m —a n d t h e v i t a m i n r e m o v e d b y p r e e n i n g o r c l e a n i n gh a b i t s — s i n c e t h e s e d o n o t o c c u r w i t h m a n . I nm a n w e c a n s a y t h a t t h e e p i d e r m i s p r o p e r i s t h es i t e o f t h e c o n v e r s i o n o f t h e p r o v i t a m i n i n t o t h ev i t a m i n D . O n t h a t p o i n t i s t h e q u e s t i o n o fp e n e t r a t i o n . T h e b e s t w a v e l e n g t h f o r c o n v e r s i o no f t h e p r o v i t a m i n i n t o v i t a m i n D i s a r o u n d a b o u t

2 9 3 m M ; t h e r e c a n b e n o d o u b t t h a t t h i s r a d i a t i o nc a n p e n e t r a t e i n t o t h e M a l p i g h i a n l a y e r . I f y o uu s e s h o r t e r w a v e l e n g t h s y o u g e t s l i g h t l y h i g h e rc o n v e r s i o n b u t y o u a l s o g e t d e s t r u c t i o n o f t h ev i t a m i n f o r m e d .

T o D r . R o t h m a n f o r t h e r e c o r d w e u s e d a t o t a lo f s o m e 6 5 s k i n s a m p l e s . T h e m e t h o d u s e d f o rs e p a r a t i n g t h e e p i d e r m i s w a s t h e s a m e m e t h o du s e d b y D r . V a n S c o t t , b u t w e h a d t o s c r a p e w i t ha r a z o r b l a d e t o s e p a r a t e t h e s t r a t u m c o r n e u m

f r o m t h e M a l p i g h i a n l a y e r . W e t r i e d u s i n g t h es c o t c h t a p e m e t h o d b u t f o u n d t h a t t h e s c o t c ht a p e c o n t a i n e d a l a r g e a m o u n t o f ' f a s t - a c t i n g 's t e r o l s .

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