光老化的中医药防治研究进展 天津海光 芯片研究进展

　　皮肤衰老包括自然老化和外源性老化,与遗传及其他不可抗拒因素如地心引力、器官生理功能减退所引起的皮肤自然老化不同，光老化是由慢性日晒所造成的特征性变化[1]。多表现为皮肤表面粗糙、松弛、粗深皱纹，局部色素过度沉着及毛细血管扩张，甚至还可因此引发皮肤的良性、恶性肿瘤的发生。组织学多以真皮层炎性细胞浸润，弹性纤维及胶原纤维改变为其主要特征[2]。近年来，国内外的研究者从多个角度对光老化进行了大量研究，现本文主要通过光老化发生的机制、光老化作用的光谱及中医药对光老化的防治作用等方面进行了综述。
　　
　　1 光老化机制
　　近年来，对于光老化机制的探讨，建立了诸如氧自由基学说、遗传学说、自身免疫学说等多个理论学说。随着科学技术的进步，分子生物学的发展，使人们对光老化有了更进一步的认识。Gary等[3]对皮肤的内源性老化和光老化进行了回顾性总结。列举了光老化机制涉及的一系列复杂的反应：紫外线辐射诱发的细胞转导通路间接损伤皮肤结缔组织，首先紫外辐射活化一些细胞表面生长因子和细胞因子受体，如：表皮生长因子（EGF）、白介素-1（IL-1）、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等。同时，紫外线辐射刺激尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸盐氧化（NADPH），NADPH氧化可产生过氧化氢（H2O2），属活性氧簇（reactive oxygen species,ROS）。大量的ROS可导致染色体畸变、胶原蛋白发生交联，从而加速胶原蛋白衰老。当细胞信号转导途径被激活后，紫外线辐射诱导c-Jun蛋白的表达，与c-Fos组成二聚体后，再与其他蛋白组成转录因子AP-1，AP-1的作用是可以调控基质金属蛋白酶（MMP）的表达[4]，而金属蛋白酶又通过降解胶原的作用形成光老化。国内有研究[5]证实紫外辐射后不能促进表皮的角质形成细胞产生MMP-1、MMP-3，而是通过分泌IL-6间接促进角质形成细胞产生MMP发生光老化。另外，紫外线辐射还通过阻止转化生长因子（TGF-β）抑制Ⅰ型和Ⅲ型前胶原的形成。
　　Nicolas 等[6]对UVA辐射人表皮后角质形成细胞的细胞间隙连接通讯进行研究，研究发现UVA诱导的正常人的角质形成细胞间隙连接通讯中存在剂量依赖性减少关系，这种减少与随时间变化的Cx43（连接蛋白43）有关，同时紫外线照射还可毁坏肌动蛋白的微丝骨架。Katerine等[7]通过标记培养的皮肤成纤维细胞经免疫染色后的弹性蛋白论证了组织蛋白酶K（catK）在细胞外弹性蛋白对溶酶体的内在化及其降解的作用。认为皮肤成纤维细胞内catK引起细胞内弹性蛋白的退化可能对皮肤光老化过程起一定作用。除此外还有研究[8]发现光损伤皮肤的真皮和表皮内神经纤维密度显著增高，因此，推测皮肤的神经系统也可能参与了光老化的过程。
　　
　　2光老化的作用光谱
　　地球表面的日光是由波长200nm的紫外区到波长1 800nm的红外区光谱组成。日光对地表的辐射中紫外约占3%，可见光占37%，红外约占60%。除此以外，尚有少量的X射线及其他电离辐射。紫外线（UV）根据生物学效用的不同又可分为：UVA（UVA1为340～400nm、UVA2为320～340nm）、UVB(280～320nm)、UVC(100～280nm) 三个波段。由于大气层中存在臭氧层的关系，UVC几乎被全部吸收，只有UVA、UVB进入到地球表面。过去的研究中人们普遍认为UV中只有UVB对皮肤有伤害作用，而UVA除晒黑皮肤外几乎对皮肤没有任何伤害；而目前的研究表明UVA、UVB对皮肤光老化均有影响[9-11]，而且UVA还可增强UVB的作用。
　　2.1 UVB与光老化: UVB照射后可产生红斑、DNA损伤和皮肤癌等。有研究者[9]对UVB照射后的无毛小鼠进行肉眼观察后发现其皮纹放大；运用彩色皮肤病理图像定量分析系统分析后发现小鼠皮肤苍白、粗糙、松弛、无弹性、呈现皮革样改变；另外，通过组织化学、超微结构观察及图像定量分析系统对小鼠皮肤中的胶原变化[10]进行了分析，发现照射后小鼠真皮浅层成熟的胶原纤维明显减少，成纤维细胞增生，Ⅰ型胶原明显减少，粗细不等，分布不均；Ⅲ型胶原纤维明显增多。
　　2.2 UVA与光老化：日光中有大量的UVA存在，剧烈的UVA照射也可引起红斑及血管的损伤。尤其夏天日光中UVA是UVB的1 000倍，具有较强的穿透力，可对成纤维细胞产生影响。有研究[11]发现以15J/cm2的UVA1对成纤维细胞进行照射，细胞SOD活性水平显著下降，MDA含量显著升高，并且还促进了MMP-1、MMP-3的表达以及抑制Ⅰ型、Ⅲ型胶原蛋白的表达。
　　2.3 红外线与光老化:红外线通过放射的方式辐射物体可以引起物体的升温而产生增温效应。所以在太阳的直射下，红外线可以引起人体皮肤的温度升高发生热休克反应。目前有研究[12]发现热休克可刺激体外培养的人角质形成细胞系HaCaT细胞IL-6的分泌增加；而且另有研究者[13]发现在热休克后24h、48h，成纤维细胞中肌原纤维蛋白-1mRNA的表达水平下降。
　　
　　3中医药对光老化的防治
　　中医对于衰老的认识自古有之，早在《黄帝内经》中对衰老就有了较为系统的论述。早期内经中从肾论治开始、到金元时期李杲的脾胃论治再到脾肺论治[14]经过长期的探索和认识，使抗衰老理论有了不断的进步与发展；在临床运用补肾、补肾健脾活血、养血调肝、益气健脾祛痰化瘀等法用于抗衰的防治，使抗衰在治法上[15]得到了不断的丰富与补充。而在中药方面的有关研究则从单味药研究、复方研究及化妆品研究等方向肯定了中药对光老化的防治作用。
　　3.1单味药
　　3.1.1黄芪：研究者[16]通过黄芪提取液对经紫外线照射后所致的无毛小鼠光老化模型的实验，通过研究皮肤组织中的HYP MDA 的含量、SOD活性及皮肤组织形态学的镜下检查发现：黄芪提取液可以提高HYP含量、降低 MDA含量、提高SOD活性并且可以改善皮肤组织中弹性纤维受损程度，其机理可能与抗氧化清除氧自由基提高SOD活性有关。
　　3.1.2人参:研究者[17]通过人参皂甙、芳维甲酸乙酯对光老化成纤维细胞胞质基质金属蛋白酶表达影响的对比研究发现，体外培养的真皮成纤维细胞经过人参皂甙与芳维甲酸乙酯处理，在紫外线照射48h后，成纤维细胞胞质基质金属蛋白酶的表达均有显著抑止。而两者对其表达的抑制作用互相之间无明显差异。从而表明人参皂甙与芳维甲酸乙酯防治光老化作用相似，其机理可能与调节MMP活性有关。另有研究者[18]通过流式细胞仪检测、细胞化学酶染色、免疫荧光检测及western blot检测等多种检测方法证明经人参皂甙Rg1预处理后能明显缓解成纤维细胞的光老化模型的光老化表现，其机理可能与抑制P53信号转导途径有关。
　　3.1.3 巴豆:研究者[19]发现经紫外线照射20周后的无毛鼠在外涂酚-巴豆油治疗，由光老化引起表皮、真皮的组织结构改变随时间延长逐渐恢复，30天后基本恢复正常。60天后皮肤纹理细腻，皮沟、皮脊分布均匀。实验结果表明作为换肤剂，酚-巴豆油能够完全逆转由光老化引起的无毛鼠皮肤的组织改变，为临床换肤治疗提供了很好的实验基础。
　　3.1.4绞股蓝:研究者[20]在进行UV照射同时给予无毛小鼠灌胃绞股蓝提取液的方法观察绞股蓝的抗光老化作用。照射方式从第2周以隔日照射方式每次照射1MED(2h)开始,第3 周开始剂量调整为2MED，至第8周增加到3MED持续到13周结束。通过光镜观察到绞股蓝灌胃的小鼠皮肤组织比较接近正常小鼠，并且即使服用了不同剂量的绞股蓝，小鼠的皮肤组织受损程度并无明显区别，而且经过灌胃绞股蓝后的小鼠SOD活性明显提高，MDA含量明显降低，其中的中、高剂量组的HYP含量明显提高。实验数据进一步从抗自由基角度说明通过提高SOD活性和HYP含量清除自由基与减少自由基代谢产物堆积的共同作用可以对紫外线引起的皮肤光老化进行防护。
　　3.1.5 杜仲:研究者[21]发现经杜仲乙醇提取物能够保持人表皮角质形成细胞的细胞形态并能提高由UVA所致的人表皮角质形成细胞光老化模型中的细胞活性，提高细胞培养液中的SOD活力、MAD减少，说明杜仲可能通过加速清除氧自由基和减少自由基产生来发挥其抗光老化的作用。
　　3.1.6 红景天:研究者[22]发现红景天对UVB照射后的人表皮角质形成细胞具有明显的光保护作用，可使细胞增殖活性增高，并且细胞的SOD、GSH、CAT活性升高，说明其对UVB辐射所造成的光损伤起到很好的保护作用。
　　3.2 中药复方
　　3.2.1玉屏风散：玉屏风散是祖国医学中益气固表的传统方剂，由益气固表的黄芪、健脾益气的白术、走表散风的防风三味药组成，本方组方简单，疗效显著，用于自汗等症的治疗，近现代研究发现本方对机体免疫功能具有双向调节作用，用于治疗过敏性鼻炎、呼吸道感染等疾病。目前有研究者[23]发现每天给予于屏风散提取液灌胃后的大鼠，经过紫外光疗仪（UVB+UVA）连续60天每天10min的照射后，大鼠皮肤HYP含量回升，并且玉屏风散高剂量组的大鼠回升更为明显；同时具有迁移吞噬能力、激活淋巴细胞、促进皮肤免疫效应的LC在玉屏风散高剂量组中的数量和树突数目与光老化模型组有所增加，且排列规则。
　　3.2.2敦煌养颜面脂:研究者[24]通过研究敦煌医学古方、运用现代生物科技研制成主要成分为人参、蕤仁、零陵香、丹参、茯苓、桃仁、辛夷仁、香附的敦煌养颜面脂中药复方外用制剂。通过将低、中、高不同剂量的面脂涂抹在经每天1h高压汞灯（250W）照射后大鼠背部皮肤的方法，在经过每周6天，连续10周照射后，肉眼观察可见：照射组皮肤出现红斑、色素加重、皮肤粗糙等光老化表现，而经过敦煌养颜面脂处理的大鼠皮肤色泽基本均匀，未见色素点、皮肤变硬、脱屑等症状，其中又以中剂量组的皮肤光泽度与非照射组最为接近。实验的组织学检查结果表明各组中真皮浅层胶原含量减少，染色变浅最为明显，其变化程度按低、高、中组呈现减缓的趋势。被认为间接反映胶原纤维含量体现真皮衰老的羟脯氨酸HYP含量在照射组明显下降，在低、中、高剂量组明显升高。
　　3.2.3其他研究: 防晒类化妆品多通过散射紫外线或吸收紫外线起到防晒作用，但这两大类化妆品存在刺激性、堵塞毛孔、皮肤过敏等诸多问题。现有研究者[25]通过在290～350nm范围内选定的6个波长对黄芩、芦荟、丹参、金银花等27种中草药的防晒作用（SPF、PA）进行体外评价，发现大多数中药不但具有防晒作用而且还具有光谱防晒作用，某些中药与含相同质量有效物质的防晒霜相比，在紫外线的吸收上存在明显优势。天然来源的防晒剂更符合现代人对于纯天然，更安全的追求，比单一组分的防晒品更具有光谱防晒的效果。与此同时本草类防晒剂除防晒作用外，药物本身还具有抗炎、美白、延缓衰老等多种美容功效。具有重要的研究开发价值和光明、广阔的市场前景。
　　
　　4回顾与展望
　　衰老是人类正常生命活动的一种自然规律，皮肤作为人体的器官之一也随人体同步衰老。但是，皮肤作为人体的第一层屏障，受到了更多诸如紫外线等环境因素的影响，因此，皮肤衰老可谓是自然老化和光老化共同作用的结果。光老化虽然与自然老化在临床表现上有所不同，但是由于时程的原因和自然老化相叠加，很难将两者进行明确区分，再加之人种、年龄、地域等其他因素的影响，为光老化的研究带来了不少困难。目前光老化机制的研究已深入到了分子生物学水平，这为光老化的防治提供了重要且有力的依据。但由于光老化的发生较为复杂，涉及了诸多分子机制，还有待进一步的深入研究。现今大量研究主要围绕在紫外线对于皮肤光老化的影响上，但由于日光光谱复杂，其他光谱、电磁辐射以及光谱间的相互作用等对于光老化的影响也是不可忽视的，那么相信这些研究同样有助于光老化光谱的确定，进而可以帮助人们采取更加有效、合理的光防护措施。除大量现代医学研究外，中医药在光老化研究方面也显示了其独特优势。自古以来，中医对衰老及延缓衰老就有独到的见解，但大量系统的有关衰老及抗衰老的理论建立多从人和自然的整体性出发，而且目前通过文献检索到有关中医对于光老化防治的临床报道相对较少，对于日光所致光老化的理论及临床应用则有待进一步深入探讨。
　　目前，中药在抗光老化作用的研究方面开始向分子水平深入，并取得了大量可喜的现代药理研究结果，这些都为光老化临床防治研究提供了有利的实验基础，证明中药在光老化的防治方面有其优越性和先进性，使中药对光老化防治作用更具优势，但其作用机理、效量关系等方面还有待进一步研究；同时中药类化妆品研究为中药的开发应用提供了更为广阔的研究开发前景。总之，有关衰老和延缓衰老的内容一直是科学研究的热点问题，随着光老化研究的不断深入，秉承中医治未病理念，不断发展中医的特色理论，不断丰富中医防治光老化的手段以及合理有效地运用中草药进行系统化的光老化防治，也必将会使中医药在光老化的防治方面更具潜力。
　　
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　　[收稿日期]2011-03-10 [修回日期]2011-04-25
　　编辑/李阳利