摘要

环境污染，是当今避无可避的问题。像水或空气中的污染物等环境因素均会造成皮肤敏感，此外，风和季节性寒冷对皮肤也有伤害。以上这些因素会对皮肤造成伤害、激发细胞内活性氧（ROS）的生成，而氧化应激产生的ROS会破坏皮肤细胞的DNA、脂质、蛋白质和线粒体功能。饮食对皮肤的积极影响，主要体现在可以增强体内抗氧化防御系统。

目前全世界人民对抗污染均有较高的需求，各大化妆品公司也先后推出防污染的个护产品。总体上是根据市场需求调整一些活性成分的使用。雌马酚是一种新型的植物活性成分，可用于皮肤产品。它具有多酚结构，也属于异黄酮。雌马酚能够增强人体抗氧化系统、抑制氧化应激和炎症，从而达到防治污染的作用。其作用机理可能是：(a)输送进入到人类皮肤；(b)通过激活Nrf2的抗氧化作用；(c)影响细胞外基质蛋白如胶原蛋白和弹性蛋白；(d)抗氧化应激和炎症。

前言

皮肤是人体最大的且较为复杂的一个器官。其功能是作为一个物理屏障，保护身体免受病原体、化学物质、物理制剂和太阳紫外线辐射(UVR)等环境侵害。此外皮肤还提供基本的生理功能，包括免疫防御、体温调节、机械感受以及内分泌和代谢机制，以维持人体最佳的健康状态。最后，也是最重要的一点，由于真皮层的保护结构和生物学功能，皮肤的抗氧化防御能力比内部器官更强。

皮肤老化有内在和外在两种机制共同影响。本文关注的主要是皮肤老化的外在因素，即环境因素，如污染，这是一个世界范围内重要的研究方向。污染与活性氧(ROS)的产生有关，ROS会破坏DNA、脂质、蛋白质、线粒体的功能，并引起炎症。而抗氧化系统可以通过饮食补充，进而影响皮肤健康。许多大型化妆品公司都有抗污染的个人护理产品，通过局部涂抹和/或口服使用。雌马酚是一种新型的植物活性成分化合物，通过多种机制增强抗氧化防御系统，同时降低氧化应激和炎症，具有潜在的抗污染作用。本文分别介绍了皮肤敏感性的感知、污染的环境因素、氧化应激的来源、饮食与抗氧化剂的影响，以及雌马酚应对环境污染和对皮肤的明显保护作用。

敏感皮肤与环境因素密切相关。十多年前，宝洁公司的法拉奇报告说，全世界有50%~70%的女性在调查中表示她们的皮肤敏感。Farage等人在2013年进行的一项后续研究证实了之前的几项研究，该研究表明，美国每个地区的女性和世界其他地区的女性一样，都被报告皮肤处于高度敏感状态。在后续一份报告中，作者总结说，越来越多的人认识到，社会心理的影响以及生物和环境因素，会导致皮肤的敏感性提高。2017年，《悲惨世界》杂志对与敏感皮肤有关的精神因素，如环境条件和心理(压力)进行了回顾。一般来说，敏感皮肤是一种常见的疾病，可引起生活质量的变化，并伴有心理后果。此外，Farage在2008年的研究表明，压力因素与敏感皮肤，尤其是面部敏感有着最密切相关性。

尽管法拉奇报告中对“压力”的定义是模糊的，但确认的是皮肤老化(以及疾病)的复杂过程通常是由内在、外在和感染因素共同决定的。在这种情况下，“压力”可能是各种因素的直接或可感知的影响，这些因素反过来会改变一个人的自我认知，使他感觉自己的良好程度下降，尤其是对自己的外貌或他人对自己的看法很重视的人。

一些环境因素，如：有害化学品、重金属或其他污染物，加上各种疾病、内分泌失调或创伤，以及不健康的生活方式，如吸烟、饮酒和饮食选择不当等，都会产生活性氧ROS。如果体内产生ROS超过了内源性抗氧化系统，就会导致氧化应激反应。因此，氧化应激就是由活性氧引起的，活性氧是一种不稳定的粒子，它们破坏或“氧化”体内的细胞，就像一个被氧化的苹果切片暴露在空气中会变成棕色一样。

以上种种(内在、外在和感染)都会增强氧化应激，进而改变或破坏DNA、细胞和组织(见图1)。众所周知，抗氧化剂可以阻止自由基或ROS从其它原子中窃取电子，典型的是超氧化物歧化酶(SOD)，过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶。我们在饮食中就能获得抗氧化剂，如维生素A、C和E。我们在表皮和真皮中也发现了高浓度的抗氧化剂。换而言之，抗氧化剂是可以抑制由活性氧引起的氧化损伤的任何一种物质。

内在衰老是不可避免的，其中包括遗传、代谢和时间等多种因素影响，在这些影响下皮肤修复功能会逐渐变得缓慢或有缺陷。例如，在生命进程中细胞内正常氧化代谢产生的ROS是不可避免的，但与外在老化相比，它对皮肤老化的作用小得多。外在老化因素是外部来源引起了氧化应激，包括阳光特别是紫外线(UVR)、寒冷的天气，以及空气和水污染。通过饮食中摄取含有抗氧化剂的食物可以降低ROS。无论是内在因素还是外在因素都会导致ROS介导的氧化应激的产生，而ROS介导的氧化应激会损害皮肤的结构和功能。

我们将太阳紫外线辐射(UVR)和人工晒黑源的紫外线(UV)这两种来源认为是光老化的主要原因，因为光老化是需要暴露在环境中才产生的，因此在一定程度上我们是可以避免的。长期暴露在紫外下，造成的损伤具有累加性。据说，高达80-90%的皮肤老化是由于阳光或光老化导致的。

太阳辐射有不同的类型:UVR约占阳光总量的5%，可见光约占42%，红外光约占53%。UVR按波长可分为三类：UVA (320-400 nm)、UVB (280-320 nm)、UVC (100-280 nm)(见图2)。到达人体皮肤的紫外线辐射中，UVA和UVB分别占95-98%和2-5%。影响UVB对皮肤伤害的因素还有如太阳照射角度、纬度、平流层臭氧水平、污染、天气云量和海拔等。

UVB (280-320 nm)虽然只占太阳辐射的2-5%，但它能穿透表皮细胞，破坏DNA并激活连锁反应，导致ROS的生成和光老化的加剧。而UVA (320 - 400 nm)的波长更长，会通过氧化应激机制，激活基质金属蛋白酶(MMPs)和损伤线粒体结构/功能，从而损伤表皮和穿透真皮，降解胶原蛋白和弹性蛋白纤维，最后导致外在皮肤光老化。

因此，大多数UV诱导的氧化应激是由UVA产生的，与UVB相比，UVA对人体皮肤的细胞毒性更强；虽然UVB大多具有诱变作用，但已知两者都能刺激ROS的生成(见图2)。

寒冷和ROS的产生

寒冷会对皮肤造成影响甚至引起皮肤疾病。Lemuskallio等人在2002年、Makinen和Hassi在2009年均对这一问题进行了综述。寒冷环境下工作会导致皮肤干燥，或者加重常见的皮肤病，如过敏性皮炎和银屑病。2017年，Briggs等人研究了志愿者在寒冷多风的户外条件下(-14~ 1℃)的面部降温速率，并量化了人们愿意在户外寒冷环境下度过的时间和想要进入室内的时间。此外，对每个受试者面部进行红外成像量化。结果显示只需要几分钟，他们的脸就会变得非常冰冷，然后想要回到室内。人体暴露在低温和大风条件显示最快请求去室内的时间约为4 - 5分钟，而低温和低风条件的请求去室内发生在8 - 10分钟。因此，风和寒冷条件代表一个环境因素。面部冷却通常发生在几分钟内，从而导致皮肤敏感性。

2008年法拉奇的报告称，天气寒冷是所有环境因素中，对皮肤致敏性最高的因素(81%)。虽然相关研究还有待进展，但寒冷下暴露，人体中会增加氧化应激是公认了。例如，暴露在寒冷的环境中，或在寒冷的环境中进行体力活动，人体活性氧代谢物水平升高，血浆抗氧化剂水平随之降低，从而自由基的产生增加。因此，寒冷的天气似乎是潜在皮肤刺激的一个重要问题，尤其是对女性。

空气和水污染以及活性氧的产生

工业化国家环境污染日益严重，这是一个无法避免的世界性问题。迄今为止，对环境污染和人类皮肤老化之间的研究依然较少。面部衰老是人体皮肤衰老的最显著标志之一。吸烟会损害皮肤并导致衰老。在这方面，一些研究人员认为环境污染物比UVA和UVB损伤更能加速老化过程。还有人认为污染物会导致色素沉着、炎症、胶原蛋白和弹性蛋白的破坏，导致皮肤粗糙和受损。然而目前许多皮肤科医生认为紫外线仍然是预防衰老的首要因素。

从上个世纪90年代初以来。便有诸多不同方式的流行病学调查，皆表明空气中微粒污染对人类健康具有不良影响如：心血管发病率之间有明确的联系、会降低肺功能、增加住院死亡率等。此外，有大量的证据表明，皮肤暴露在污染空气中会导致氧化应激，从而对许多生理功能进行破坏。

空气污染包括室内或室外环境下暴露于任何化学、物理或生物制剂。美国环境保护署(EPA)将污染分为六类：金属（来自工厂）；来自烟灰、废气或工业污染源的颗粒物(均为2.5μm或10μm)或气体(O3、CO2、CO、SO2、NO2)；汽车尾气中的氮氧化物；氧化硫；臭氧(在地面)，这些都是已知的可产生ROS。最早发表的关于空气污染和皮肤老化的报告发表在2010年的《皮肤病学调查杂志》(Journal of Investigative Dermatology)上。两份报告都表明，空气污染暴露与皮肤外部老化显著相关，尤其是与面部和手部的色素斑点，以及皱纹(在较小程度上)相关。

2011~2014年之间，一些关于空气污染与皮肤老化的论文表明：(a)空气中多氯联苯(PBCs)降低了人类皮肤(HaCat)角质形成细胞的端粒酶活性，缩短了端粒长度；(b)自由基和有机纳米颗粒会凋亡降低人角质形成细胞的生存能力；(c)在办公室室内环境中，当PM为10微米或更小，使湿疹增加；(d)特应性皮炎和其他皮肤敏感性或老化和已知可诱导ROS水平的空气污染物的增加而增加。

2015~2017年之间空气污染和皮肤之间相关报告的数量大幅增加，例如：(a)室内烹饪污染对中国女性皮肤老化的加速，和增加其他室内污染物，如聚氯乙烯(pvc)壁纸和特异性皮炎之间关系；(b)环境粉尘的增加会降低皮肤屏障功能，引起的面部色素沉着；(c)空气颗粒物还可以激活芳基烃受体(aryl烃类受体，AHR)，对人角质形成细胞产生有害影响。简而言之，总结环境空气污染对皮肤健康的负面影响，提出了四种机制：(1)ROS的产生；(2)炎症联级反应诱导皮肤屏障损伤；(3)激活AHR，刺激降解胶原蛋白的MMPs等皮肤老化基因表达；(4)改变皮肤微生物组。

到目前为止，还没有检测到水质污染与皮肤健康的联系。然而，由于水生生物对氧化应激十分敏感，对其分子生物标志物进行了量化的研究表明，野外水环境污染物中也存在ROS。

饮食和通过抗氧化剂抑制活性氧的影响

皮肤科医生很清楚，营养不良会导致皮肤疾病，如坏血病和维生素C缺乏有关、特应性皮炎与必需脂肪酸缺乏有关，营养不足的人常常看起来面黄肌瘦。从20世纪90年代开始，食品已经不仅成为一个营养作用，更为细致的成为一种预防措施，可以保护健康免受慢性病、衰老和退化性疾病的侵害。因这一现象，化妆品行业开始支持外部涂抹和口服补充剂共同使用以加强皮肤健康。

因为外界环境会导致ROS或自由基的形成，使机体造成伤害，因此没有疾病的健康生活变成一个“平衡性问题”：生物系统须要足够的抗氧化剂用来“中和”各种自由基或活性氧。通过膳食来源比较典型的抗氧化剂包括维生素A、C和E，以及类胡萝卜素、硫辛酸和酚类化合物等，这些物质在许多植物产品（如水果和蔬菜）中大量存在。这些膳食抗氧化剂中有许多被吸收并传输到人体皮肤的表皮和真皮层。

有研究表明，食用地中海区域的食物可以降低与年龄有关的疾病，降低氧化应激水平，防止人类上皮细胞的细胞衰老。食物中丰富的抗氧化剂(绿茶、β-胡萝卜素、番茄红素等多酚类化合物）可以改善皮肤结构、密度和弹性等参数，保护皮肤免受紫外线的伤害。Heinrich在2017年报告指出，虽然营养食物可以保护机体，但是无法弥补不健康食物带来的伤害。Valacchi在2015年的一项最新研究表明，维生素C混合物可以预防臭氧导致的人角质细胞氧化损伤。

Nrf2作为氧化应激转录反应的主调控因子，可以诱导多种基因表达，如：解毒酶和抗氧化蛋白，从而能够保护内皮细胞、皮肤形态、促进伤口愈合和预防皮肤癌，因此Nrf2在细胞防御氧化和外来生物应激源方面发挥着关键作用。

当Nrf2缺乏或敲除Nrf2-基因，用紫外线照射或热诱导人皮肤成纤维细胞时，会发现，脂质被氧化、炎症和细胞外基质蛋白酶过度表达(如MMPs、环氧化酶(Cox))。除了食物中抗氧化成分的补充，其他植物源化合物，如雌马酚，也可以刺激Nfr2，增加内源性解毒酶和抗氧化生产。Greenwald等人最近在2016年的一篇综述中描述了在调节Keap 1-Nrf2通路进行抗氧化防御时，人类皮肤需要一种Nfr2激活剂来维持真皮层的氧化还原平衡。

未完待续...

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翻译&整理 | 言雨潇

图源 | 网络

来源：数美链。