科普｜皮肤衰老与延缓之策：(一) 衰老机制
前言 /
爱美之心，人皆有之，人们对美的追求，这些年正越来越多地体现在对肌肤年轻态的热衷上。百八十的面膜精华，千八百的美容项目，万八千的美容仪器统统不在话下，动针动刀也似乎可以接受。
但是，这些复杂的手段是否能取得相应成效？效果能维持多长时间？又是否对人体有害呢？要解决这些问题，还得从头谈起。
皮肤为什么会衰老
要了解皮肤衰老的原因和机理，首先，我们要先看一下皮肤的结构，及各部分组织的功能。
皮肤结构
—
来源：余青青. 多功能硅基生物活性材料用于黑色素瘤的治疗与皮肤修复的研究.2020
皮肤的基本结构为表皮层、真皮层和皮下组织，皮肤中还穿插有毛囊和各种腺体等附属器官。
表皮层，分为角质层与生长表皮层，其中角质层位于皮肤最外部；
角质层由多层角质化的上皮细胞组成，细胞排列紧密且互相嵌合，细胞空隙由脂类物质填充，可以阻止外界不良物质的入侵以及减少体内液体的流失；
而生长表皮层具有亲水性，又被称为活性表皮。
真皮层位于皮肤内部。在真皮层中弹性蛋白和胶原蛋白彼此交织，形成致密的板层结构，厚约1-2 mm，赋予皮肤弹性以及韧性。皮下组织位于真皮层下部，位于皮肤的最深层，脂肪储存于此层，用以维持人体温度。
皮肤衰老与皮肤不同结构的衰老性损伤都有一定的关联，是由遗传和环境因素共同影响的动态连续的过程，可分为内源性衰老（intrinsic aging）和外源性衰老（extrinsic aging）。
内源性衰老又称自然衰老，是由遗传因素引起的皮肤不可避免的生理功能退行性改变，常常变现为皮肤松弛、皱纹、粗糙、干燥和皮肤萎缩、良性血管或基底层细胞增生（老年性血管瘤、脂溢性角化）等。
外源性衰老又称光老化，是由一系列外界因素，例如日晒、空气污染、吸烟以及营养不良等共同引起的皮肤外源性老化现象，常常变现为色素斑形成、毛细血管扩张、皮肤粗糙、皮肤变淡黄或灰黄等。
导致皮肤衰老的内因与外因
—
来源：Low E , Alimohammadiha G , Smith L A , et al. How good is the evidence that cellular senescence causes skin ageing? [J]. Ageing Research Reviews, 2021(2295-2300):101456.
内源性皮肤衰老的相应的组织病理学改变包括表皮内、真皮内、皮肤附属器和皮下组织的改变。表皮内改变具体表现为：
表皮萎缩，棘层变薄，真表皮交界变平，基底层细胞异质性升高，黑素细胞及朗格汉斯细胞数量减少；
真皮内改变具体表现为：真皮变薄，成纤维细胞减少，细胞外基质萎缩，胶原蛋白和弹蛋白减少、排列不规则，真皮内血管减少；
皮肤附属器的改变具体表现为：皮脂腺、小汗腺和大汗腺减少、功能减退，毛发减少、变白；皮下组织改变：皮下脂肪层变薄，神经末梢减少。
而外源性皮肤衰老的组织病理学改变：
主要集中在表皮层和真皮层，具体表现为表皮增厚或萎缩，真表皮交界变平，不典型黑素细胞和角质形成细胞增多；
真皮乳头层消失，弹性纤维日光变性，胶原纤维分布稀疏，胶原蛋白减少，真皮内炎细胞（肥大细胞、中性粒细胞）浸润增多，微血管管壁增厚等。
皮肤的年轻状态与衰老状态对比
—
来源：Low E , Alimohammadiha G , Smith L A , et al. How good is the evidence that cellular senescence causes skin ageing? [J]. Ageing Research Reviews, 2021(2295-2300):101456.
近年来，研究人员逐步提出了一系列影响皮肤衰老的分子生物学机制，主要包括基因突变，氧化应激，端粒缩短，基质金属蛋白酶（MMPs）及信号转导通路等，并使用一系列可以促使细胞衰老的物质，如H2O2、D-半乳糖、紫外线、阿霉素等，建立了一系列周期短、针对性强的人工衰老模型，为科学家进一步探究自然衰老的过程提供了有力的依据。
如何抵御皮肤衰老
当科学家们一步步揭开皮肤衰老的奥秘时，应对衰老的措施也应运而生。从预防的角度，各种各样的防晒手段是抗衰老的首要之选。
张浩勋等针对紫外线造成的皮肤光老化问题，发现异黄酮类中间脱氧苯酮-3A（DOB-3A）是一种类似的异黄酮结构化合物，具有很强的抗紫外线A效应。DOB-3A的作用 （1）减少了紫外线 A 引起的成纤维细胞死亡；（2）避免UVA照射后对细胞器和结构的损害；（3）抑制细胞内活性氧物种（ROS）和过氧化氢引起的损伤的产生；（4）降低由UVA引起的线粒体活化蛋白激酶（MAPK）的磷化，能够有效延缓皮肤衰老。
透射电子显微镜下显示DOB-3A在UVA暴露后的人体皮肤成纤维细胞中的保护作用（A） 微绒毛（MV）和（B）线粒体（M）
—
来源：Chang H H , Ko H H , Lu T M , et al. Inhibition of UVA Damage on Human Skin Dermis Fibroblasts by the Isoflavonoid Intermediate Deoxybenzoin-3A[J]. Chemical Research in Toxicology, 2021, 34(4).
当前的美容项目和美容产品中，抗衰老添加剂是抗衰老化妆品发挥功效的核心成分。目前，在化妆品领域应用的抗衰老活性物质主要包括类维Ａ素、抗氧化剂、多肽及其他相关功效添加剂等。
（１）类维生素Ａ物质
类维生素Ａ物质，即由视黄醇衍生的具有维生素Ａ活性的化合物。该类物质可以调整角质细胞的生命周期和黑素体的合成速度、增加真皮细胞外基质（如胶原、弹性蛋白和糖胺聚糖）的含量、恢复蛋白变性导致的组织结构改变等。在化妆品中使用的类维生素Ａ物质主要包括维Ａ酸、视黄醇和视黄醛等。
（２）抗氧化剂
氧化应激是导致皮肤炎症、皮肤衰老、光损伤、癌症等多种皮肤问题的根源。内在生理代谢或外界刺激导致皮肤的氧化还原平衡失调时，活性氧自由基积累就会造成皮肤内细胞和生物分子的氧化损伤，严重影响皮肤健康状态。因此抗氧化剂是化妆品中使用最广泛的活性添加剂，其中常用的抗氧化剂主要包括：维生素Ｃ、维生素Ｅ、烟酰胺、辅酶Ｑ10、硫辛酸及各种植物提取物等。
（３）小分子多肽添加剂
多肽由氨基酸组成，通常是由人工提取或制备的模拟具有生物活性的内源性肽片段的小分子。近年来多肽作为抗衰老活性成分逐渐进入大众视野。当下小分子多肽添加剂的开发处于起步阶段，由于原料成本较高主要在大品牌化妆品中使用。
（４）其他抗衰老添加剂
果酸及其衍生物也常见于抗衰老化妆品配方，常用的果酸有苹果酸、乳酸、柠檬酸、乙醇酸、丙酮酸、酒石酸等。果酸以“焕肤”作用闻名，一方面因为其PH值较低，会加速皮肤新陈代谢从而促进角质脱落；另一方面果酸能够整合表皮层中的钙离子，减少细胞间钙黏蛋白而加速表皮脱屑，而且钙离子水平降低也会促进皮肤细胞的增殖分化加速皮肤再生，表现出“嫩肤”的效果。
保湿剂是化妆品中的基础护理添加剂，可以维持表皮水合，减少皮肤干燥症状。玻尿酸（透明质酸）及其大分子衍生物或小分子分解物具有极强的吸水能力，大分子表面成膜使皮肤柔润，小分子渗透进入皮肤后可以吸水自身体积几百倍的水分填充皮肤浅表细纹，达到使皮肤“嘭润”饱满的效果，因此在抗初老产品中广泛应用。
后记
皮肤衰老的机制复杂，应对方法也各有千秋。本公众号会继续关注相关领域的最新进展，为大家带来更为详细全面的论述，让爱美人士不走冤枉路。
欢迎文末留下您的观点，或登陆细胞星球，与我们一同交流
不想错过再生医学前沿精彩内容？
那就点进细胞人之家主页关注+星标吧！