2020—11.22
专业篇-光老化
皮肤的老化是由内源性因素跟外源性因素叠加引起的复杂过程。内源性因素（主要指年龄因素）是无法避免的自然老化；外源性因素（主要以紫外线照射引起的光老化为主）。在这篇推文中我们主要讲一下光老化产生的原因。
认识紫外线
紫外线在学术范围是指波长在10-400 nm的电磁波，波长越短能量越高。在日常生活中我们接触到的紫外线主要来自于太阳光。紫外线按照波长范围又可以进一步分为：1. 近紫外长波线(UVA)，波长范围在320-400 nm，2. 远紫外中波线（UVB），波长范围在275-320 nm，3. 超短紫外短波线(UVC)，波长范围在100-275 nm。
紫外线具有很好的生理作用，可以杀菌消毒，可以促进我们人体合成维生素D预防软骨病，此外对于部分皮肤病具有一定的治疗效果。尽管紫外线具有这些优点，但是我们日常生活中也要适当防晒，因为长期过度的太阳暴晒不仅能会把我们晒黑，还会把我们晒老，甚至晒出皮肤癌。
UVA占到达地球总数UVR的90%以上，UVA的日均和季节平均辐照度相对稳定。UVB则会随季节和地球维度的改变而改变，在一天中，中午UVB的强度最强。UVC在通过地球表面时会被臭氧层以及云层吸收，并不会到达地球表面，通常不会对我们造成什么影响。
UVR带来的光老化
1. UVA的危害
UVA的穿透能力相对UVB较强，可以到达我们皮肤的真皮层，约有20-30%的UVA到达我们皮肤的真皮层。UVA对皮肤的危害主要来自于活性氧簇(reactive oxygen species 简称：ROS)，ROS包括超氧化物阴离子(superoxide anions)，过氧化物(superoxide)，单线态氧(singlet oxygen)等。虽然ROS看起来很恐怖，不过不应担心，我们人体存在一套强大的防御机制，完全可以干掉ROS这些破坏力巨大的坏蛋。但是，如果长期接触UVA的辐射，我们的皮肤细胞会产生过量的ROS，一旦超过了防御机制的最大承受量，那么ROS带来的危害就不容小觑。
那么，来看一下ROS是如何搞破坏的吧。
1. ROS可以破坏核苷酸序列，触发嘧啶二聚体的形成，并激活DNA损伤反应(DDR)通路，导致真皮细胞的衰老或凋亡。
2. ROS对细胞信号通路的影响，例如：ROS可以激活转录因子激活蛋白-1(AP-1)，AP-1可以促进基质金属蛋白酶(MMPs)的生成，MMPs可以引起胶原蛋白的分解和真皮细胞外基质(ECM)的分解。
3. ROS还可以激活转录因子(NF-kB), 引起多种细胞促炎因子（肿瘤坏死因子α,白介素1,白介素6,血管内皮生长因子和表皮生长因子）的表达，进而产生一些皮肤炎症。
4. ROS损伤皮肤中的血管和黑素小体，导致黑色素氧化，导致皮肤血管的减少和光老化所带来的色素沉积。
5. ROS会增加线粒体DNA(mtDNA)的突变频率，这些內部突变又会引起线粒体内产生ROS，ROS的增多又会进一步引起突变，进入恶性循环。
6. ROS引起的氧化应激(oxidative stress)损伤对黑素细胞内的DNA，会引起黑色素瘤的形成。
2. UVB的危害
不同于UVA的“借刀杀人”（借助ROS为“中介”进行系列复杂的过程造成皮肤光老化），UVB则是直接的“杀人”（直接造成DNA损伤引起光老化）。
看下UVB是如何直接“杀人”的吧
1. UVB会导致DNA的p53肿瘤抑制基因发生突变，诱导形成嘧啶二聚体，嘧啶二聚体的增加会引起DNA结构性的损伤，从而抑制DNA复制和转录，进而导致突变细胞的凋亡，产生系列炎症，炎症的产生会吸引白细胞的到来，引起免疫介导损伤，造成细胞外基质(ECM)的分解。
2. UVB诱导形成的嘧啶二聚体，嘧啶二聚体会进一步诱导基质金属蛋白酶(MMPs)，MMPs可以引起胶原蛋白的分解和真皮细胞外基质的(ECM)分解。
3. UVB可以激活转录因子(NF-kB)，引起炎症，会引起白细胞免疫反应，可能会引起免疫介导损伤，并进一步加剧细胞外基质(ECM)的分解。
4. UVB会显著增加患黑色素瘤的风险。
划重点，不管UVA，还是UVB, 过量接触都会造成DNA的损伤，引发皮肤炎症，激活基质金属蛋白酶(MMPs)，造成胶原蛋白和细胞外基质(ECM)的分解。UVR辐射还会引起肌肤色素沉着，甚至引起黑色素瘤。
图1. 紫外线中的UVA和UVB对光老化的影响示意图。
光老化的宏观表现
前面从分子和细胞水平讲了UVR带来的危害，这些危害最终表现在真皮，我们称为光老化。那么光老化会给我们的皮肤带来哪些宏观表现呢？
1. 新生胶原蛋白的减少。
2. 基质金属蛋白酶活性增加，提高胶原蛋白的破坏速度。
3. 新胶原的合成和老胶原的分解之间的失衡进一步导致细胞外基质(ECM)中胶原的耗尽，使皮肤变硬，变厚，出现松弛，细纹和皱纹。
4. 糖胺多糖和蛋白多糖增加，导致皮肤干燥症。
5. 造成真皮层血管的减少，造成皮肤细胞营养不良，皮肤发黄。
6. 引起黑色素的增加，产生色素沉着甚至黄褐斑。
7. 引起“日光性皮炎。
8. 严重的光老化会提高日光性角化病和黑色素瘤的可能性。
总结
总之，光老化会造成我们皮肤组织弹性下降，皮肤出现松弛，细纹和皱纹，肌肤干燥，色素沉着。严重可引发日光性皮炎，日光性角化病和黑色素瘤。
文献引用
1. GJ. Fisher, S. Kang, J. Varani, Z. Bata-Csorgo, Y. Wan, S. Datta, JJ. Voorhees, Mechanisms of photoaging and chronological skin aging. Arch Dermatol. 2002, 138(11), 1462-1470
2. F. Poon, S. Kang and AL. Chien, Mechanisms and treatments of photoaging. Photodermatol. Photoimmunol. Photomed., 2015, 31, 65-74
3. H. Jessica, MD. Rabe, J. Adam, MD. Mamelak, J.S. Patrick, MD. McElgunn, L. Warwick, MD. Morison, N. Daniel, MD. Sauder, Photoaging: Mechanisms and repair. J. Am. Acad. Dermatol., 2016,51, 1-19
4. P.S. Peres，V.A. Terra，F.A. Guarnier，R. Cecchini，A.L. Cecchini, Photoaging and chronological aging profile: Understanding oxidation of the skin. J. Photochem. Photobiol. B., 2011, 103, 93-97
5. AH. MD, AL. Chien MD, SK. MD, Photoaging. Dermatol. Clin., 2014, 32, 291-299
6. H. Kaddurah, T. L. Braunberger, G. Vellaichamy, A. F. Nahhas, H. W. Lim, I. H. Hamzavi, The Impact of Sunlight on Skin Aging. Current Geriatrics Reports 2018, 7, 228–237
联系客服
