皮肤科医生
拥有中、日两国医师执照
日本干细胞医学博士
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最近关于“抗氧化”这个话题争议比较多,左右加也来蹭个热度,跟大家聊聊皮肤抗氧化。
左右加还是支持皮肤抗氧化的,各种理由且听左右加娓娓道来。
图片来源:Giphy
01鉴于现在词语滥用比较严重,左右加先帮大家理清一下概念。
活性氧类(Reactiveoxygenspecies,ROS)是指,相对于稳定状态下的氧分子,拥有更高化学反应活性的氧分子或者含氧物质的总称。
活性氧类分为两种形式,一种是含有一个以上未配对电子的自由基(freeradical),包括超氧化物(?O2-)、羟基自由基(OH?)、超氧化氢自由基(HOO?)、一氧化氮等。
另一种是含有配对电子的非自由基类,包括过氧化氢(H2O2)、单态氧(Singletoxygen,1O2)、次氯酸(HOCl)、臭氧(O3)等。除了氧,机体也存在一个活性氮类(reactivenitrogenspecies,RNS),这里就不做详细介绍了。
而自由基(freeradical)的概念,严格地说,是指具有不成对电子的原子、分子或离子,比如氢自由基(H·)、氯自由基(Cl·)、氫氧自由基(OH·)等等(金属除外)。大多数的未成对电子形成的自由基都具有较高的化学活性。
也就是说,ROS和自由基是两个不同的概念,但它们所指的物质之间有交叉。
大家都知道,氧化还原反应一般是指一个化学价升降,电子失得的过程,而不仅限于有氧气参与的反应。因此,氧化剂泛指得电子的物质,还原剂泛指失电子的物质。
02越说越远了,来来来,我们回到今天的主题活性氧类(Reactiveoxygenspecies,ROS)。
ROS是正常氧化代谢的副产物,并且在细胞信号传导、细胞增殖、肿瘤抑制、免疫防御等维持机体恒常性上起很大作用。
然而,物极必反,过剩的ROS会对细胞、组织造成损害,也就是我们所说的氧化应激反应。氧化应激会加重皮肤炎症,在皮肤衰老,皮肤肿瘤的发病中起到重要作用。
03那么我们身体中的这些ROS都是从哪里来的呢?
组织、细胞正常的呼吸代谢会产生ROS,此外,精神压力、感染、污染的空气、吸烟、紫外线以及过量的运动也会导致大量ROS的产生。
改自「ユーク?レナ?マイヘルス」
对于过剩的ROS,我们的身体早已经准备好了一系列抗氧化系统,来对付这些不速之客。
一方面,身体通过各种蛋白酶来阻断ROS的产生。比如,过氧化氢酶、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)等(这些名字听着是不是耳熟)。其中,过氧化氢酶、SOD在皮肤中的活性较高,是皮肤用来对抗ROS产生的主要蛋白酶。
来自論文「皮膚の酸化ストレス」
另一方面,对于已经产生的ROS,我们的机体也毫不含糊,准备了另一套抗氧化剂勇士来及时阻止ROS对身体组织发起攻击。这些勇士的名字有,维生素C、维生素E、β-胡萝卜素、尿素、胆红素、还原态泛醌等。
除此之外,一些构成我们皮肤细胞的蛋白质及分解产物的氨基酸也参与到皮肤抗氧化的过程当中。
最后,机体也准备了一群“医生”来医治那些已经受到ROS损害的“伤患组织细胞们”,包括DNA修复酶,以及将氧化变性的蛋白质及时清除的基质金属蛋白酶(MMP)等。
04值得注意的是,机体的抗氧化系统是为了维持组织细胞的氧环境稳态而发挥功能,并不是为了完全除去ROS,因为ROS也是细胞呼吸等生理过程的中必不可少的。
正常生理状态下,机体通过维持氧化产生及抗氧化之间的平衡,既满足了正常生理过程对ROS的需求,又消除了过剩ROS产生的损害。
而当这种平衡被打破,比如长时间暴露在各种有害刺激下,导致氧化产生>抗氧化时,各种问题就接踵而至了。这些有害刺激包括,精神压力、污染的空气、吸烟、紫外线等。
来自「岐阜大学科学研究基盤センター
共同研究講座抗酸化研究部門」
05接下来,左右加就重点给大家说说紫外线怎么通过ROS导致皮肤老化的故事。
大家都知道,皮肤老化分为内源性老化和外源性老化,而外源性老化主要是指紫外线造成的皮肤老化(看完,你还不做好防晒吗?)。紫外线除了可以直接引起遗传物质的突变,还可以通过间接的方式——ROS损害皮肤。
皮肤中的光敏物质吸收紫外线后变成激发态,这些被激发的光敏物质或者直接与生物分子相互作用,生成稳定产物或者自由基。比如临床上的补骨脂素加长波紫外线光化学疗法(PUVA疗法)。或者将能量直接传递给分子氧,产生ROS,诱发细胞死亡。比如临床上的光动力疗法杀死有害细胞。
以上是两个临床上利用ROS杀伤病变部位的细胞,治疗疾病的例子。
06可日常生活中,ROS会对正常皮肤细胞产生攻击。紫外线被自身的光敏物质吸收(核黄素、色氨酸、卟啉等),比如ROS氧化皮肤细胞中细胞膜的脂质,破坏细胞膜的完整性;ROS损伤DNA、RNA,造成细胞的突变和癌变;ROS氧化蛋白质,破坏蛋白结构及功能……接踵而至的就是皮肤粗糙,皱纹,色斑等等光老化现象。
Nrf2(NF-E2-relatedfactor2)是氧化反应中的关键因子,调控各种抗氧化蛋白酶的表达。YasuhiroKawachi等人发现,敲除Nrf2的小鼠皮肤对紫外线的敏感性增加,形成过量ROS、坏死细胞,出现表皮变薄、真皮水肿、炎症细胞浸润等现象。提示氧化损伤在皮肤光老化当中的重要作用。
总结下来,如下图(密集恐惧的小伙伴直接跳过)
出自论文
「Oxidationeventsandskinaging」
07在这里插播一个小插曲,生物医学上想证明一个概念,证明它的因果关系,要通过大量反复的实验,从各个角度去证明它。比如要证明紫外线诱发的过量ROS是导致皮肤光老化的一个原因,就要通过细胞实验,动物实验,升级到临床实验。即便是这样,还是有可能出现偏差。
没有绝对的一锤定音,都是在摸索中前行。
好了,今天跟大家说了ROS对皮肤的损害。关于皮肤抗氧化,你做了哪些努力,种草了哪些护肤品呢?不妨一起在评论区分享吧。
下一期,我们说说皮肤抗氧化,我们能做点什么?一起来看看,如何抗氧化才是不盲从,我们不见不散。
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图片来源:Giphy●参考文献
1.UV-light-inducedsignalcascadesandskinaging.AgeingResRev.Sep;1(4):-20.
2.Oxidationeventsandskinaging.AgeingResRev.May;21:16-29.doi:10./j.arr..01..EpubJan31.
3.皮膚の酸化ストレス。東医大誌73(3):-,
4.AttenuationofUVB-inducedsunburnreactionandoxidativeDNAdamagewithnoalterationsinUVB-inducedskincarcinogenesisinNrf2gene-deficientmice.JInvestDermatol.Jul;(7):-9.doi:10./sj.jid..EpubJan17.
5.Oxidativestressinthepathogenesisofskindisease.JInvestDermatol.Dec;(12):-75.
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