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皮肤衰老的主要理论综述 [复制链接]

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4.吸烟的影响

释放到环境中的烟雾会对皮肤表面产生不利影响,如干燥,减少流向皮肤的血液量,从而耗尽皮肤的氧和必需营养物质[94]。40岁以上的吸烟者通常和60岁以上的不吸烟者面部有同样多的皱纹。除了面部的皱纹,吸烟者还可能通过反复吸烟而形成凹陷的脸颊,这在体重过轻的吸烟者中尤为明显,导致骨瘦如柴。年龄在10到20岁之间的吸烟者的皮肤可能会过早老化,香烟烟雾对皮肤的有害影响是不可逆转的,随着戒烟,皮肤可以避免进一步恶化[95]。

虽然人们已经普遍认识到烟草烟雾对皮肤有负面影响,但其皮肤老化作用的分子机制仍不清楚。流行病学研究表明,吸烟是面部皱纹形成和皮肤过早老化的独立于其他环境暴露原的重要因素。在人和老鼠身上的活体研究提供了第一个直接证据,证明吸烟会导致皮肤过早衰老,而且揭示出皮肤因吸烟而发生的分子变化。将水溶性烟草烟雾提取物用于培养皮肤成纤维细胞时,主要产生氧化应激,损害胶原的生物合成。

基质金属蛋白酶降解胶原蛋白的反应,可由烟草烟雾提取物和其他触发芳烃受体(AhR)的成分以剂量依赖的方式诱导,芳烃受体(AhR)是一种配体依赖的转录因子,能介导几种环境污染物的*性,包括由UVB辐射产生的体内光产物。烟草烟雾还含有许多激活芳烃受体(AhR)途径的非水溶性成分。经正己烷可溶性烟草提取物的研究表明,激活芳烃受体(AhR)途径可能在烟草烟雾暴露的过早皮肤老化效应中起作用[96]。

大规模流行病学研究的结果表明,吸烟和外源性皮肤老化之间存在联系。根据先前报道,基质金属蛋白酶(MMPs)介导了暴露于烟草烟雾提取物的皮肤结缔组织损伤。烟草烟雾含有多种化学成分,其中包括大量不溶于水的多环芳烃(PAHs),它们可以触发芳烃受体(AhR)信号通路,可解释烟草烟雾引起皮肤老化的分子机制[97]。

在先前的研究中,原代人成纤维细胞和角质形成细胞暴露于烟草烟雾提取物中,正己烷和水溶性烟草烟雾提取物能够以剂量依赖的方式显著诱导培养的人成纤维细胞和角质形成细胞MMP-1mRNA。

为了阐明AhR参与的途径,用一个稳定的AhR基因敲除的HaCaT细胞系开展此项研究。将AhR基因敲除,可抑制烟草烟雾提取物诱导的AhR依赖基因CYP1A1/CYP1B1和MMP-1转录的增加。此外,烟草烟雾提取物还能诱导7-乙氧基间苯二酚-O-脱乙基酶的活性,这种活性在AhR基因敲除后几乎完全消失。

同样,用AhR途径抑制剂,即*酮类化合物3-甲氧基-4-硝基*酮和α-萘*酮处理成纤维细胞,可阻断CYP1B1和MMP1的表达。这些发现表明,烟草烟雾提取物通过激活AhR途径诱导人成纤维细胞和角质形成细胞表达MMP-1。因此,AhR途径可能与外源性皮肤老化有关[97]。

5.污染

皮肤癌和大多数死于皮肤黑色素瘤的人数都在持续增加[98]。最常见的皮肤癌是基底细胞癌(76%)、鳞状细胞癌(19%)和黑色素瘤(5%)。皮肤癌与紫外线B辐射(UV-B)的暴露关系更为密切,尽管UVB不是唯一的因素。臭氧层的枯竭加剧了遗传物质损伤,化石产品燃烧造成的环境污染是所有医学领域的主要关切,据预测,即使这些污染物可以被非消耗臭氧层的产品取代,在未来几十年内臭氧层仍将继续减少[99]。

尽管皮肤具有屏障特性,但它也是能够造成损害的物质的渗透途径,例如,暴露于异物、杀虫剂、化妆品和外用药物[]。因此需要经皮暴露试验,以确定其在许多材料经皮吸收方面的重要性,并加强预防危险化学品暴露的措施[]。

由于生物体持续暴露于环境污染物中,皮肤作为人体和环境之间关键的接触面,提供了一种生物屏障,抵御一系列化学和物理环境污染物。皮肤是我们抵御环境的第一道屏障,因为它经常暴露在氧化物中,包括紫外线辐射和其他环境污染物,如柴油废气、香烟烟雾、卤代烃、重金属和臭氧(O3)等。长期暴露在环境促氧化物中会导致活性氧的形成和生物活性分子的产生,从而损害皮肤细胞[]。

外源性皮肤老化是由环境因素引起的皮肤老化过程。导致外源性皮肤老化的最突出的环境因素是日光辐射,因此外源性皮肤老化也被称为光老化。然而,近年来的大量研究表明,吸烟也会导致外源性皮肤老化。此外,最近也有研究表明,交通造成的环境污染也与外在皮肤老化迹象的出现有关。因此,在预防皮肤老化的策略中,还必须考虑长期暴露于交通工具所造成的空气污染[]。

6.细胞内信号与皮肤损伤

皮肤对紫外线照射的初期反应是细胞因子受体和细胞表面生长因子的激活,其中包括表皮生长因子(EGF-R)因子受体、肿瘤坏死因子(TNF)受体、血小板活化因子受体(PAF)、胰岛素受体、白细胞介素(IL)-1和衍生生长因子(PDGF)[]。细胞因子细胞表面受体的激活导致介导下游信号转导的适配蛋白的募集。

这些复杂信号的结合导致GTP结合蛋白的激活,GTP结合蛋白是MAP激酶的关键调节因子。某些GTP结合蛋白的作用导致超氧化物增加。这种ROS产生的增加参与了信号的放大,导致下游酶复合体的激活。ROS是多个MAP激酶通路的必要参与者[],紫外线诱导的细胞内神经酰胺含量的增加也有助于MAP激酶通路的激活。

UV诱导神经酰胺的产生可能依赖于ROS产生的增加和神经酰胺水平的升高,并且UV神经酰胺诱导的ROS产生可被维生素E[]抑制。在转录因子AP-1的诱导下,MAP激酶通路激活,并改变许多参与细胞生长和分化调控的基因的表达。AP-1可密切调控多种基质金属蛋白酶(MMPs)的转录[]。

除了MAP激酶的激活和ROS的升高,细胞因子和生长因子是细胞衰老的特征,应该进一步加以讨论。

6.1与年龄有关的疾病、紊乱和皮肤状况

氧化应激存在于多种病理过程中,如动脉粥样硬化、糖尿病、神经退行性疾病和衰老。ROS导致DNA损伤、细胞内脂质过氧化和异常的蛋白质氧化反应,所有这些都会导致细胞损伤[]。

线粒体DNA损伤是组织应激的唯一生物标志物。这方面一个有价值的例子是人体皮肤的日照损伤,它会导致衰老和皮肤癌。皮肤经常暴露在阳光下,如紫外线辐射,会导致具有明显的特征的皮肤老化,以及临床上的癌前病变和皮肤癌。日光中的有害辐射导致引起氧化应激的自由基的形成并与线粒体DNA的缺失和突变有关。这些线粒体DNA损伤的标记物与包括皮肤在内的许多组织的衰老机制有关,并与包括癌症在内的许多疾病有关[]。

皮肤经常暴露在各种环境、以及化学和遗传*性物质中,这些物质会导致疾病和癌症的发生。紫外线是导致免疫抑制、氧化应激、过早衰老和肿瘤形成的主要外部压力。科学家和卫生专业人员强调预防的重要性,以避免这种不利结果。植物多酚是一种很有前途的防御措施。绿茶富含植物多酚,在保护皮肤方面显示出显著的抗氧化、化学预防和免疫调节作用[]。

由于皮肤肿瘤的发病率一直在稳步上升,迫切需要采取预防措施并改进治疗方法。近二十年来,天然植物多酚(PPS、白藜芦醇、水飞蓟宾、绿茶多酚、*酮、花色苷等)作为皮肤科/美容组合物中用于预防、减缓或逆转皮肤肿瘤发生(化学预防)的新兴活性物质,已经引起了人们特别多的兴趣。当皮肤上长期应用这些物质时,可能不会损害正常皮肤细胞,也不会对其功能产生负面影响,但会抑制肿瘤细胞的转化,抑制肿瘤细胞的增殖,并激活肿瘤细胞的凋亡。据报道,PPS还与传统的抗癌疗法有协同作用[]。

Korina等人年提供了预防和治疗皮肤肿瘤的分子和细胞靶点的最新进展,特别

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