2020—11.22

專業(yè)篇-光老化

      皮膚的老化是由內(nèi)源性因素跟外源性因素疊加引起的復雜過程。內(nèi)源性因素（主要指年齡因素）是無法避免的自然老化；外源性因素（主要以紫外線照射引起的光老化為主）。在這篇推文中我們主要講一下光老化產(chǎn)生的原因。

認識紫外線

      紫外線在學術范圍是指波長在10-400 nm的電磁波，波長越短能量越高。在日常生活中我們接觸到的紫外線主要來自于太陽光。紫外線按照波長范圍又可以進一步分為：1. 近紫外長波線(UVA)，波長范圍在320-400 nm，2. 遠紫外中波線（UVB），波長范圍在275-320 nm，3. 超短紫外短波線(UVC)，波長范圍在100-275 nm。

      紫外線具有很好的生理作用，可以殺菌消毒，可以促進我們?nèi)梭w合成維生素D預防軟骨病，此外對于部分皮膚病具有一定的治療效果。盡管紫外線具有這些優(yōu)點，但是我們?nèi)粘Ｉ钪幸惨m當防曬，因為長期過度的太陽暴曬不僅能會把我們曬黑，還會把我們曬老，甚至曬出皮膚癌。

      UVA占到達地球總數(shù)UVR的90%以上，UVA的日均和季節(jié)平均輻照度相對穩(wěn)定。UVB則會隨季節(jié)和地球維度的改變而改變，在一天中，中午UVB的強度最強。UVC在通過地球表面時會被臭氧層以及云層吸收，并不會到達地球表面，通常不會對我們造成什么影響。

UVR帶來的光老化

1. UVA的危害

      UVA的穿透能力相對UVB較強，可以到達我們皮膚的真皮層，約有20-30%的UVA到達我們皮膚的真皮層。UVA對皮膚的危害主要來自于活性氧簇(reactive oxygen species 簡稱：ROS)，ROS包括超氧化物陰離子(superoxide anions)，過氧化物(superoxide)，單線態(tài)氧(singlet oxygen)等。雖然ROS看起來很恐怖，不過不應擔心，我們?nèi)梭w存在一套強大的防御機制，完全可以干掉ROS這些破壞力巨大的壞蛋。但是，如果長期接觸UVA的輻射，我們的皮膚細胞會產(chǎn)生過量的ROS，一旦超過了防御機制的最大承受量，那么ROS帶來的危害就不容小覷。

    那么，來看一下ROS是如何搞破壞的吧。

1. ROS可以破壞核苷酸序列，觸發(fā)嘧啶二聚體的形成，并激活DNA損傷反應(DDR)通路，導致真皮細胞的衰老或凋亡。

2. ROS對細胞信號通路的影響，例如：ROS可以激活轉(zhuǎn)錄因子激活蛋白-1(AP-1)，AP-1可以促進基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)的生成，MMPs可以引起膠原蛋白的分解和真皮細胞外基質(zhì)(ECM)的分解。

3. ROS還可以激活轉(zhuǎn)錄因子(NF-kB), 引起多種細胞促炎因子（腫瘤壞死因子α,白介素1,白介素6,血管內(nèi)皮生長因子和表皮生長因子）的表達，進而產(chǎn)生一些皮膚炎癥。

4. ROS損傷皮膚中的血管和黑素小體，導致黑色素氧化，導致皮膚血管的減少和光老化所帶來的色素沉積。

5. ROS會增加線粒體DNA(mtDNA)的突變頻率，這些內(nèi)部突變又會引起線粒體內(nèi)產(chǎn)生ROS，ROS的增多又會進一步引起突變，進入惡性循環(huán)。

6. ROS引起的氧化應激(oxidative stress)損傷對黑素細胞內(nèi)的DNA，會引起黑色素瘤的形成。

2. UVB的危害

不同于UVA的“借刀殺人”（借助ROS為“中介”進行系列復雜的過程造成皮膚光老化），UVB則是直接的“殺人”（直接造成DNA損傷引起光老化）。

   看下UVB是如何直接“殺人”的吧

1. UVB會導致DNA的p53腫瘤抑制基因發(fā)生突變，誘導形成嘧啶二聚體，嘧啶二聚體的增加會引起DNA結構性的損傷，從而抑制DNA復制和轉(zhuǎn)錄，進而導致突變細胞的凋亡，產(chǎn)生系列炎癥，炎癥的產(chǎn)生會吸引白細胞的到來，引起免疫介導損傷，造成細胞外基質(zhì)(ECM)的分解。

2. UVB誘導形成的嘧啶二聚體，嘧啶二聚體會進一步誘導基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)，MMPs可以引起膠原蛋白的分解和真皮細胞外基質(zhì)的(ECM)分解。

3. UVB可以激活轉(zhuǎn)錄因子(NF-kB)，引起炎癥，會引起白細胞免疫反應，可能會引起免疫介導損傷，并進一步加劇細胞外基質(zhì)(ECM)的分解。

4. UVB會顯著增加患黑色素瘤的風險。

   劃重點，不管UVA，還是UVB, 過量接觸都會造成DNA的損傷，引發(fā)皮膚炎癥，激活基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)，造成膠原蛋白和細胞外基質(zhì)(ECM)的分解。UVR輻射還會引起肌膚色素沉著，甚至引起黑色素瘤。

圖1. 紫外線中的UVA和UVB對光老化的影響示意圖。                               

光老化的宏觀表現(xiàn)

    前面從分子和細胞水平講了UVR帶來的危害，這些危害最終表現(xiàn)在真皮，我們稱為光老化。那么光老化會給我們的皮膚帶來哪些宏觀表現(xiàn)呢？

1. 新生膠原蛋白的減少。

2. 基質(zhì)金屬蛋白酶活性增加，提高膠原蛋白的破壞速度。

3. 新膠原的合成和老膠原的分解之間的失衡進一步導致細胞外基質(zhì)(ECM)中膠原的耗盡，使皮膚變硬，變厚，出現(xiàn)松弛，細紋和皺紋。

4. 糖胺多糖和蛋白多糖增加，導致皮膚干燥癥。

5. 造成真皮層血管的減少，造成皮膚細胞營養(yǎng)不良，皮膚發(fā)黃。

6. 引起黑色素的增加，產(chǎn)生色素沉著甚至黃褐斑。

7. 引起“日光性皮炎。

8. 嚴重的光老化會提高日光性角化病和黑色素瘤的可能性。

總結

總之，光老化會造成我們皮膚組織彈性下降，皮膚出現(xiàn)松弛，細紋和皺紋，肌膚干燥，色素沉著。嚴重可引發(fā)日光性皮炎，日光性角化病和黑色素瘤。

文獻引用

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