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【摘要】 紫外线可影响皮肤及机体的免疫反应，是引起皮肤光老化的重要因素之一。高原地区紫外线辐射强，对人体皮肤危害大，文中从高原紫外线特征以及对人体皮肤的影响和皮肤光老化的组织及分子生物学机制进行了阐述。
【关键词】 高原紫外线 皮肤光生物学 影响
皮肤光生物学是研究紫外线对皮肤作用的一门学科，皮肤是人体最大的器官，为人体的第一道防线，覆盖全身，不仅具有防御保护，调节体温，吸收、分泌、排泄，参与代谢和免疫等十分重要的生理功能，而且是人体最大的感觉表情器官和最引人注目的美感器官。但随着年龄的增长，皮肤出现衰老的征象，并伴有一系列生理变化，在高原地区尤为显著。
1 高原地区紫外线特征
日照时间长，太阳辐射强。日光中含有不同波长的紫外线，其中波长较短的部分，多在40～45 km高空被臭氧所吸收。大气中的氮、二氧化碳、水蒸气、烟雾和尘埃也均可吸收一部分，故辐射至地球表面的紫外线其波长多在3900 A（埃）左右，并且大部分为地面物体所吸收，对人体皮肤也不至于引起病理性损害。但在高原地区，紫外线辐射强，空气稀薄清洁，尘埃及水蒸气含量少，大气透明度比平原地带高，太阳辐射透过率随海拔高度增加而增大，强紫外线和太阳辐射的影响主要是暴露的皮肤、眼睛容易发生损伤。尤其大雪之后，空气经过一次净化，尘埃减少，相对增加了紫外线的照射量。在冬季高原，常常冰雪覆盖面大，太阳反射率增加，虽然地面吸收的辐射能减少，但生活在这里的人们吸收的辐射能增加。
2 紫外线辐射对皮肤的影响
皮肤是人体中光生物学最主要的效应器官。紫外线辐射到皮肤表面后约有5%被弥漫性反射，其余的被投射、散射、吸收。300 nm以下透射紫外线大部分被表皮中尿刊酸、DNA、RNA、色氨酸和黑素所吸收，剩余的到达真皮后被真皮DNA、RNA和弹性纤维、胶原纤维内的氨基酸所吸收。300 nm以上的透射紫外线经表皮黑素不同程度的吸收后，多数被真皮胶原纤维束反射回环境中。此外，还有少部分可能被血管内的血红素、组织中的胆红素和脂肪中β胡萝卜素吸收。皮肤经紫外线辐射后可引起炎症、晒伤、老化，免疫系统的改变，甚至诱发皮肤肿瘤［1］。
2.1 日晒伤 日晒伤为皮肤过度照射日光中的中波紫外线（UVB）后，使人体局部皮肤发生的急性光毒性反应。反应程度与光线强弱、照射时间和范围、环境因素、皮色深浅、体质的不同、种族及个人差异有关。以高原地区居民多发。临床表现为皮肤红斑、水肿、色素沉着甚至激发红斑狼疮、多形红斑等其他皮肤病［2］。
2.2 黝黑作用 皮肤晒黑为日光或紫外线照射后出现的局部皮肤黑化现象。黑化通常限于光照部位，边界清晰，临床上表现为光照部位灰黑色色素沉着，无自觉症状，皮肤黑化是光线对黑素细胞的直接生物学影响所致［3］。皮肤黑化尤其是不均匀色素沉着不仅严重妨碍面部美容，还会产生一系列心理学和社会学方面的负面影响。
2.3 免疫学变化 皮肤本身是免疫系统的重要组成部分，皮肤内具有特异性抗原提呈细胞、循环的淋巴细胞亚群、表皮胶原细胞及其分泌的多种免疫活性因子和局部完整的淋巴引流网络。皮肤是紫外线对人体辐射的主要靶组织，紫外线照射可经上述免疫因素的变化而影响全身免疫功能。
2.3.1 UVB对朗格汉斯细胞（LC）的影响 LC是表皮免疫活性细胞，属人体皮肤组织中的单核吞噬系统，具有抗原递呈、免疫调节控制作用，对维持人体皮肤健康具有决定性的作用。Hamakawa等［4］研究表明：中波紫外线辐射（UVB）可以抑制LC从表皮向淋巴管的迁移，减量调节LC对表皮纤维结合素的黏附作用及对二级淋巴组织趋化因子（SLC）的迁移，从而抑制UVB照射部位皮肤中LC向淋巴系统的迁移。国内学者［5］研究发现：人体皮肤紫外线照射部位较非照射部位LC减少，可能与LC受紫外线损伤而耗减及在紫外线作用下LC表面的抗原性发生暂时性，或永久性改变有关。
2.3.2 UVB对角质形成细胞（KC）的影响 KC是一种免疫活性细胞，可产生调节免疫反应的细胞因子。紫外线辐射除可直接损伤KC的DNA，也可影响其免疫功能。正常KC可分泌碱性成纤维细胞生长因子（bFGF），而bFGF 对黑素细胞（MC）具有明显的调节作用［6］。同样，杨希川等［7］发现正常皮肤组织基底层和棘层的角朊细胞及真皮的成纤维细胞可合成bFGF；培养的角朊细胞经UVB照射后细胞内bFGF mRNA 及蛋白的表达量均较照射前有明显增加。从而认为bFGF可能参与了UVB照射所引起的皮肤色素沉着，并减少UVB 所引起的黑素细胞的损伤及凋亡，维持皮肤内黑素细胞的数量稳定。
正常皮肤表皮基底层和棘层的角朊细胞可合成干细胞因子（SCF），在体外培养的黑素细胞（MC）加入SCF可促进其黑素合成，并能在丝裂原TPA（佛波酯）或cAMP存在下促进MC的黑素合成。国内学者报道［8］，UVB 照射后细胞内SCF mRNA 表达量增加，提示SCF可能参与UVB 照射引起的皮肤色素沉着，并减少UVB 引起的黑素细胞的损伤及凋亡，维持皮肤内黑素细胞的数量稳定。最近研究发现［9］：UVB 辐射激活了角质形成细胞的p53 信号传导通路，p53 下游分子的表达具有剂量依赖性和时相性。
2.3.3 UVB对真皮成纤维细胞（MC）的影响 成纤维细胞是真皮中主要的细胞成分，成纤维细胞的衰老是皮肤光老化的最重要原因。王玉贞等［10］研究表明，长波紫外线（UVA）可显著抑制真皮成纤维细胞的增殖活性，降低细胞内超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH2px）活性和活性氧（ROS）含量；同时可显著提高细胞的凋亡率和死亡率。另有学者报道［11］，UVA 治疗后，银屑病患者背部非皮损区皮肤真皮变性胶原、弹力纤维增多，排列紊乱，真皮成纤维细胞由分裂表型转化为无分裂活性表型。PUVA 可诱导寻常型银屑病患者背部非皮损区真皮迅速出现具有光老化特征性的组织学及生物学特性改变，其机制与皮肤成纤维细胞形态及功能的特异性改变密切相关，提示真皮成纤维细胞在皮肤光老化中具有重要作用。
3 皮肤光老化
3.1 临床表现 皮肤老化受多种外界因素的影响，其中最重要的是阳光中紫外线长期、反复的照射。临床表现为皮肤松弛、下垂、干燥脱屑，出现粗深皱纹，不规则色斑和毛细血管扩张，呈现结节、皮革样外观，肤色灰黄。可发生各种良、恶性肿瘤。主要累及暴露部位。皱纹一旦形成难以平复，尤其是面部皱纹影响人体外观，是皮肤美容研究的重点。
3.2 皮肤光老化的组织学及分子生物学机制 皮肤光老化过程代表了皮肤组织最大储备功能的丧失，表现为基础功能的降低和对环境影响反应能力的削弱，导致皮肤细胞和组织修复损伤的能力和永久性功能丧失。紫外线照射可产生活性氧，使长期光暴露部位受到氧化损伤，氧化损伤可引起线粒体和核DNA损伤，一方面加速老化，另一方面可能引起癌变。核转录因子（AP-1，NF-κB）及皮肤线粒体（mtDNA）突变与皮肤光老化有关。刘仲荣等［12］通过对银屑病患者背部非皮损区mtDNA 4977bp缺失突变的检测表明，mtDNA 4977bp缺失突变累积与皮肤光老化密切相关，可能作为衡量皮肤紫外线损伤程度的分子生物学标志。
长期日光照射可影响皮肤的多种细胞成分和组织结构改变，但最具有特征性的变化还是日光引起的真皮成分的变化。真皮中最主要成分包括弹力纤维、胶原纤维、氨基多糖和蛋白多糖等基质，这些物质均由真皮成纤维细胞合成。其中弹力纤维由弹力蛋白和微丝组成，具有特异的弹力和张力，尽管弹力纤维只占皮肤干重的1%～2%，但对皮肤的弹性和顺应性起着重要的作用。在人类皮肤的自然衰老过程中，弹力纤维进行性降解、片段化，直至消失。日光中紫外线照射可使弹力纤维变性并呈团块状堆积，其弹性和顺应性则随之丧失，皮肤出现松弛、皱纹，过度伸展后出现裂纹。
长期慢性的紫外线辐射也可导致皮肤结缔组织改变，在组织学上显示真皮有大量的弹性蛋白染色物质的聚集。皮肤结缔组织的三维结构中，尤其是弹性纤维，是紫外线导致皮肤皱纹形成的关键因素之一。Imokawa等［13］研究发现，生长期小鼠皮肤结缔组织中弹性纤维的三维线性较生长期后小鼠更易破裂，提示紫外线引起的小鼠皮肤弹性纤维扭曲程度与年龄有关。
在高原地区，强烈的紫外线照射、环境污染等因素易引起皮肤组织内自由基的过量堆积（会破坏细胞膜或是核膜，干扰细胞的正常分裂增生，由于真皮中的成纤维细胞受到干扰，使得新的微细纤维再生困难），是形成皮肤衰老和色斑的重要因素［14］。
4 小结
皮肤光老化不仅严重影响美观，与很多皮肤疾患，如皮肤干燥、瘙痒症、脂溢性或日光性角化病、皮肤肿瘤等有着病因学上的联系。随着人们生存空间的不断扩展，不可避免的接受自然界紫外线的照射，在高原地区，由于地理、气候的原因，皮肤更易衰老。对有效防治紫外线辐射药物的研制以预防皮肤衰老，提高生活质量更加迫切，归纳总结皮肤光老化的病理机制，可以为皮肤光老化的防护及进一步探索研究提供一定的理论基础。
【参考文献】
1 张学军，刘维达，何春涤，等.现代皮肤病学基础.北京：人民卫生出版社，2001，717.
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3 刘玮.皮肤晒黑的光生物学基础.中华皮肤科杂志，2004，37（12）：744.
4 Hamakawa M，Sugihara A，Okamoto H，et al.Ultraviolet B radiation uppresses Langerhans cell migration in the dermis by down-regulation of alpha4 ntegrin.Photodermatol Photoimmunol Photomed，2006，22（3）:116-123.
5 李晓霞，李承义，李学军，等.高原紫外线对人体表皮朗格罕细胞影响的免疫组织化学研究.中华病理学研究，1996，25（6）：173.
6 Halaban R，Langdon R，Birchall N，et al.Basic fibroblast growth factor from human keratinocytes is a natural mitogen for melanocytes.J Cell Biol，1988，107（4）:1611-1619.
7 杨希川，叶庆佾，徐小珂，等.中波紫外线对角朊细胞合成碱性成纤维细胞生长因子作用.中华理疗杂志，2001，24（2）：82.
8 杨希川，叶庆佾，徐小珂，等.中波紫外线对角朊细胞合成SCF的作用.重庆医学，2001，30（4）:295-296.
9 王平，毕志刚，金淑贤，等.中波紫外线辐射损伤角质形成细胞的p53信号传导通路研究.中华皮肤科杂志，2006，39（2）:83-85.
10 王玉贞，郭沈波，金淑贤，等.中波紫外线诱导人真皮成纤维细胞凋亡的研究.青岛大学医学院学报，2002，38（4）:287.
11 刘仲荣，张国威，刘荣卿，等.82甲氧补骨脂素和长波紫外线光化学疗法对皮肤光老化的影响.中华医学美学美容杂志，2003，9（2）:100-103.
12 刘仲荣，刘荣卿，张国威，等.PUVA治疗诱导皮肤线粒体DNA 4977bp缺失突变累积的研究.临床皮肤科杂志，2002，31（12）:743-745.
13 Imokawa G，Takema Y，Yorimoto Y，et al.Degree of ultraviolet-induced tortuosity of elastic fibers in rat skin is age dependent.J Invest Dermatol，1995，105（2）:254-258.
14 宫振钦，张莉.高原紫外线考察及其防护措施的报告.临床皮肤科杂志，1991，20（1）:13-15.
作者单位：30000 甘肃兰州，静宁县界石铺镇中心卫生院