天然保湿因子（NMF）主要由游离氨基酸以及这些氨基酸的各种衍生物如吡咯烷酮羧酸、尿刊酸（一种天然的紫外线吸收剂）、无机盐、糖类以及乳酸和尿素组成。已确定的无机盐包括钠、钾、钙和镁的氯化物、磷酸盐和柠檬酸盐。NMF 包装在角质细胞内，约占角质细胞质量的 10%，占角质层干重的 20% 至 30%。 NMF 成分是高效的保湿剂，可从大气中吸收并结合水分，将其吸入角质细胞。即使在相对湿度低至 50% 的情况下，这个过程也能发生，使角质细胞在低湿度环境中保持足够的水分水平。吸水性非常高效，以至于 NMF 基本上溶解在其吸收的水中。 传统上，角质层被认为是无生命的组织。虽然这是事实，但角质层是一个动态结构，其中许多酶仍在起作用，而这些酶需要一定量的液态水才能发挥作用。NMF 结合水提供了大部分这种必要的水。许多这些酶参与脱屑过程，打破将角质细胞在皮肤最表层结合在一起的各种键和力。研究表明，这些脱屑酶的活性受组织内水分水平的影响。 常规的用肥皂清洗皮肤已被证明会去除角质层表层的 NMF。事实上，最外层通常显示 NMF 水平降低，这主要是由于洗澡或暴露于紫外线。此外，衰老似乎会显著降低角质层中的氨基酸含量。研究表明皮肤的水分含量与其氨基酸含量之间存在显著相关性。所有这些情况都显示出异常脱屑的特征，角质细胞的积累导致干燥皮肤可见的干燥、粗糙、鳞屑和剥落特性。 NMF 的来源： 丝聚蛋白是一种大的富含组氨酸的蛋白质，位于颗粒层上方新形成的角质细胞层中。顾名思义，它的功能是聚集细丝。具体而言，丝聚蛋白将表皮和内根鞘角蛋白细丝排列成高度有序的线性阵列，即大纤维。 丝聚蛋白最初是一种称为前丝聚蛋白的高分子量前体，位于颗粒层的透明角质颗粒中。随着颗粒细胞分化为角质细胞，前丝聚蛋白去磷酸化并降解为高度碱性的低分子量丝聚蛋白。在这个阶段，丝聚蛋白起聚集细丝的作用，催化角蛋白纤维之间二硫键的形成。这些聚集的纤维是围绕进入角质层的细胞的包膜的一部分，使它们能够保持角质细胞特有的极度扁平形状。 如果水分活度太高，丝聚蛋白是稳定的，而如果水分活度太低，水解酶将无法发挥作用并降解丝聚蛋白。因此，皮肤的水分状态影响丝聚蛋白的降解过程。还应注意的是，NMF 的产生从角质细胞内部产生巨大的渗透压。因此，降解过程直到角质细胞成熟、强化并迁移到角质层的更表层，在那里周围的脂质和其他细胞外成分平衡这种渗透压时才会发生。 丝聚蛋白基因（FLG）的遗传性功能丧失突变已被证明会导致中度至重度寻常型鱼鳞病，并使患者易患 AD，包括早发性特应性湿疹，其会复发或持续到成年。在 AD 中，吡咯烷酮羧酸、尿刊酸和组氨酸的水平已被证明与 FLG 基因型相关，在携带各种 FLG 突变的患者中降低。已经确定了 FLG 基因的多个突变；仅这两种变体就由大约 9% 的欧洲血统的人携带，这表明在某些人群中丝聚蛋白突变的发生率相当高。携带丝聚蛋白功能丧失突变的患者在角质层的所有深度中 NMF 水平显著降低。此外，与非携带者相比，携带丝聚蛋白突变的人经表皮水分流失增加。 丝聚蛋白的蛋白水解异常可响应环境因素而发生。低湿度会损害水解酶将丝聚蛋白分解为 NMF 的能力，从而导致皮肤表面干燥。此外，紫外线辐射已被证明会损害丝聚蛋白自然分解为其 NMF 成分。皮肤中的 NMF 水平随年龄下降。NMF 的这种下降归因于前丝聚蛋白的合成减少以及老年人的屏障功能下降。 角质层中约三分之一的水是结合水，其余是游离水。增加游离水的水平对角质层的弹性没有影响。因此，是 NMF 结合的水为皮肤提供了弹性。通过外部应用含有 NMF 的保湿剂来替代或补充皮肤中的 NMF 供应似乎是治疗干燥皮肤的一种成功方法。 几十年来，几种 NMF 成分已被用于保湿剂中，而对其为何有效却没有真正的了解。例如，早在 1943 年尿素就被包含在保湿霜中。然而，直到 1966 年才在正常和特应性患者中测量皮肤尿素水平，现在已知 AD 患者和老年人皮肤中的尿素水平降低。局部应用尿素或其前体精氨酸已被证明可以纠正这些尿素缺乏。1946 年首次报道乳酸用于保湿剂中作为鱼鳞病的治疗。与不含乳酸的保湿剂相比，它已被证明可以改善并防止干性皮肤症状的再次出现。L - 乳酸和 D，L - 乳酸似乎通过刺激角质层中神经酰胺的合成起作用。吡咯烷酮羧酸是 NMF 中最普遍的单一成分，并且已被证明由于肥皂清洗和 / 或年龄的原因在皮肤的最外层减少。局部应用吡咯烷酮羧酸已被广泛报道可缓解干性皮肤的症状。