皮肤是人体重要器官之一,它覆盖着体表,具有保护、感受刺激、吸收、分泌、调节体温、维持水盐平衡及参与物质代谢等多种功能。同时也是人类健美的重要标志,一个年轻健康的人,其皮肤一定是滋润干净的。随着年龄的增加,人的皮肤,特别是暴露于外部的皮肤,会变得粗糙、发皱、变黑和长出老年斑。为什么人老了之后皮肤会有这些变化和特征呢?有什么方法可以减缓皮肤的衰老和永葆青春的光彩呢?氧自由基在皮肤衰老过程起着重要作用,皮肤在衰老过程中也在不断产生着氧自由基。本节就皮肤衰老和氧自由基的关系做一些探索性讨论,并为防止和延缓皮肤衰老,保持皮肤的青春提出一些参考性意见。
1.老年斑和黑色素 皮肤衰老的最典型现象是老年斑,它出现在老年人的皮肤上,特别是面部和手部皮肤上,常常表现为褐色斑块或斑点,这种斑点和斑块主要是由黑色素组成的。自由基在黑色素的形成和反应及结构组成中都起着重要作用。黑色素是由苯酚类通过酶促反应或化学反应产生的,形成的中间产物主要包括多巴醌、多巴色素和5,6-二羟基多巴。在氧化和聚合过程中也有自由基产生,自由基可以通过黑色素前身——电子氧化直接产生或电子还原间接产生。
用电子自旋共振仪可以直接检测到组织中黑色素包含的两类自由基信号,其中一种是g=2.004,线宽为4G;另一种是g=2.005,线宽为30G。用多巴和酪氨酸多巴可以合成优黑色素和苯黑色素,它们的ESR信号分别和组织中检测到的这两类自由基的ESR信号相符。黑色素中的自由基含量大约为2×1018个/克,这些自由基一般是比较稳定的。增加温度和提高pH可使黑色素中自由基浓度增加,紫外线和可见光照也可以提高黑色素中自由基的浓度。有空气存在时,光照黑色素可使氧消耗增加,这可能是产生了超氧阴离子自由基和羟基自由基的缘故。
若有光敏剂(S)存在,光照黑色素自由基可以增加20倍;在D2O中自由基增加更多,NaN3可以淬灭增加的自由基,说明产生了单线态氧。
2.脂褐素和蜡样质 在衰老的皮肤和组织中检测到的另两类色素物质是脂褐素和蜡样质,它们可以使皮肤变黑和粗糙,在老年人和先天性老年痴呆症患者皮肤上最明显。这两种物质都是由自由基引起,再加上细胞膜分子裂解和过氧化形成的。脂褐素是一些大分子结合到脂球上再转化为更加黏稠的物质,而蜡样质则是细胞膜的超微结构发生了改变。
这两种物质本身都含有自由基,用ESR可以测试和观察到类似黑色素自由基的信号。这两种脂褐素的形成都是和自由基、金属离子和脂质过氧化过程紧密相连的。皮肤中可以通过多种途径产生超氧阴离子自由基,在超氧化物歧化酶作用下转化为过氧化氢,在铁或铜离子作用下生成羟基自由基,进攻不饱和脂肪酸,抽氢产生脂类自由基,与氧气反应产生脂质过氧自由基等一系列反应。脂质过氧化很容易分解和积累高反应活性的羰基化合物,其中最具代表性的是丙二醛(MDA)和能与蛋白质及磷脂聚合和交联的席夫碱类物质,这些物质正是形成这两类脂色素的物质基础。
3.皮肤衰老的原因 光辐射是产生以上三类色素物质使皮肤衰老的一个非常重要的原因。光辐射可以在体内和皮肤内产生多种自由基,主要是通过皮肤内水分产生一级自由基和活性物质,这些一级产物与氧气和金属离子反应生成二级自由基,这些一、二级自由基产物和生物分子反应,引起皮肤损伤和衰老。
皮肤衰老的另一个重要原因是一些皮肤病,特别是一些皮肤炎症,如皮炎、皮疹和牛皮癣等,这些炎症都有多形核白细胞和巨噬细胞参与,吞噬细胞聚集到皮肤炎症部位并在那里受刺激,产生呼吸爆发和吞噬作用,释放大量活性氧自由基,主要包括2O−⋅和羟基自由基。这些活性氧自由基可以和皮肤的生物分子反应,引起脂质过氧化损伤,产生标志皮肤衰老的黑色素、脂褐素和蜡样脂。
但是人的皮肤并不是很容易老化的,特别是那些健康的年轻人,加上适当的保护和防护,可以使皮肤保持青春和活力。因为皮肤中包含一系列防止皮肤衰老的物质,包括一些抗氧化酶(如SOD、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶)和一些抗氧化剂(如维生素E和维生素C等)。它们可以调节皮肤自由基的产生,清除多余的氧自由基,使皮肤中自由基达到平衡,不引起皮肤衰老。随着年龄的增加或某种疾病的发生,皮肤内清除氧自由基的酶活性下降,抗氧化剂含量降低,产生氧自由基增加,这样皮肤内自由基失去平衡,出现多余的有害氧自由基,导致自由基对皮肤细胞的损伤。皮肤细胞膜的不饱和脂肪酸是最容易受到攻击的靶分子,脂类自由基和结构蛋白可以和氧气反应,加之金属离子的存在,很快便释放出使生物分子聚合和交联的羰基类物质,这样就产生了使皮肤老化的各种色素物质。
皮肤老化可能有多种原因,自由基是皮肤老化的一个重要原因,它是引起标志皮肤老化的黑色素、脂褐素和蜡样质的重要物质因素,也是这几种物质的重要组成成分。
4.延缓皮肤老化的一些措施
(1)尽量避免强光对皮肤的照射,晒太阳对人体健康有一定好处,但强光照射会在皮肤里引起大量自由基,若无防护措施,必然会引起皮肤损伤和衰老。
(2)不要用碱性太强的香皂和浴液洗脸和洗澡,因为在碱性条件下,皮肤中黑色素里自由基急剧增加,会加速皮肤的老化过程。
(3)不要用过热的水洗脸、洗澡,因为在高温中皮肤色素自由基反应也会增加,进而使皮肤老化加快。
(4)要慎重使用各种化妆品和涂料。如果有些化妆品本身含有光敏剂,光敏剂可使色素中自由基成十倍的增加,加速皮肤的衰老。
(5)对皮肤病(特别是皮肤炎症)要及时治疗。若不及时治疗,就会有大量吞噬细胞聚集并释放活性氧自由基,导致皮肤衰老。
(6)慎重使用一些经过严格实验证明含自由基清除剂的涂料,以补充皮肤中不足的自由基清除剂和酶。对老年人尤其要注意这一点,因为老年人皮肤中不像年轻人那样可以产生足够的自由基清除剂和高活性的清除自由基的酶,导致皮肤中自由基水平的升高,若不及时补充一些外源性自由基清除剂,就难以维持皮肤中自由基的平衡,使皮肤出现衰老。
[1]Brown WT.Genetic human aging.In:Rothstein M.Review of biological research in aging.Vol 2.New York:AR Less Inc,1985:105.
[2]Harman D.The aging process.Proc Natl Acad Sci USA,1981;78:7 124-7 130.
[3]Laughres M.On the error theories of aging.A review of the experimental data.Exp Geront,1982;17:305-312.
[4]Zs-Nagy I.The theoretical background cellular auto-regulation of biological waste product formation.Arch Geron Geriatri,1986;5:131-146.
[5]Harman D.Free radical theory of aging:origin of life,evolution of and aging.Age,1980;3:100.
[6]Harman D,Eddy DE,Noffisinger J.Free radical theory of aging:inhibition of amyloidosis in mice by antioxidants;possible mechanism.J Am Geriat Soc,1976;24:203-213.
[7]Harman D.Aging:a theory based on free radical and radiation chemistry.J Geron,1976;11:203-213.
[8]赵保路.氧自由基和衰老.自然杂志,1989;13:655-660.
[9]Cutler RG.Antioxidants,aging and longevity.In:Pryor WA.Free radicals in biology.Vol 6.Acad:Press Inc,1984:371-388.
[10]Kelogg EW,Fridovich I.Superoxide dimutase in the rat and mouse as a function of age and longevity.J Geront,1976;31:405-454.
[11]Ames BN.Uric acid provides an antioxidants defense in human against oxidant and radical caused ageing and cancer;a hypothesis.Proc Natl Acad Sci USA,1981;78:6 858-6 863.
[12]Burton GW,Ingold IU.β-carotene,an unused type of lipid antioxidant.Science,1984;224:569-573.
[13]Blackett AD,Hall DA.The action of vitamin E on the ageing of connective tissue in the mouse.Mech Age,1980;14:305-314.
[14]Russel P.Ageing effect of vitamin C on a human lens protein produced in vitro.FASEB J,1987;1:32-40.
[15]Richie JPJr,Mills BJ,Lang CA.Correlation of a glutathione deficiency in aging mosquito increases its longevity.Proc Soci Exp Biol Med,1987;184:113-133.
[16]Schlote W,Boellard JW.Role of lipopigment during aging of nerve and glial cells in the human central nervous system.In:Cervos Navarrol,Sarkander HI.Brain aging:neuropathology and neuropharamacology.New York:Reven Press,1983:27.
[17]Markland S.Copper and zinc containing superoxide dimutase,manganese containing superoxide dimutase,catalase and glutathione peroxidase in normal and neoplastic human cell lines and normal human tissues.Cancer Res,1982;42:1 955-1 963.
[18]Harman D.Free radical theory of aging:nutritional implications.Age,1978;1:145-153.
[19]Cutler RG.Auto-oxidants,aging and longevity.In free radical biology,1984;5:371-380.
[20]傅文庆.细胞衰老的MN模型——谈细胞生物学中的两个难解之谜.老年学杂志,1988;10:59-66.
[21]Harman D.Free radical theory of aging:the “free radical” diseases.Age,1984;7:111-120.
[22]Harman D,Eddy DE,Noffsinger J.Free radical theory of aging:inhibition of amyloidosis in mice by antioxidants:possible mechanism.J Am Gero Soc,1976;24:203-210.
[23]赵保路,黄可泰.自由基与皮肤老化.生命的化学,1991;11:32-34.
[24]Tsuchida M,Miura T,Aibara K.Lipofuscin and lipofuscin-like substance.Chem Phys Lipids,1987;44:297-313.
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