皮肤衰老改变分为内在和外在两种因素:内在因素指的是皮肤内相关细胞功能的下降,例如:角质形成细胞和成纤维细胞内外副产物的堆积,去乙酰化酶功能的下降,线粒体的损伤和端粒的丢失,主要由遗传和自然生命进程的时间决定;外在的因素指的是外界环境:自然射线(紫外线/红外线)辐射,空气污染,吸烟,酗酒,吸毒,压力因素和饮食有关,结果均造成了皮肤内自由基的堆积,DNA损伤,糖基化加重,激发炎症和免疫过程。
其中光衰老占80%以上。其机制是:当紫外线诱导核酸碱基对之间的共价键形成胸腺嘧啶二聚体,使DNA受损:它可以改变肿瘤抑制基因p53的功能,增加皮肤癌和皮肤老化的风险。另外,紫外线照射也会产生自由基,导致氧化应激加剧,从而激活花生四烯酸途径,导致炎症反应。
①细胞层面
主要是角质细胞和成纤维细胞。前者形成皮肤的角质层,皮肤的屏障有交联蛋白的强度,抗氧化剂保护细胞免受自由基攻击,双层脂质膜层防止水分从细胞表面蒸发,还有免疫细胞,抗菌肽,和一个天然微生物组。年轻的基底干细胞产生许多新的角质细胞,导致细胞快速转换和强大的产生保护性表皮成分。老化的角质细胞表现出更少的能量,变得对细胞信号更不敏感,并且不产生重要的保护成分。角质形成细胞干细胞的功能随着年龄的增长而减弱,随着时间的累积,其特征是对生长因子的反应减弱,角质化减少,功能受损;
真皮由成纤维细胞组成。这些细胞就像工厂一样,因为它们生产胶原蛋白、弹性蛋白、透明质酸、硫酸肝素和其他保持皮肤光滑、强壮和健康的葡糖胺聚糖。胶原蛋白提供强度,弹性蛋白提供弹性,甘氨酸-氨基聚糖,如透明质酸,硫酸肝素(HS)和硫酸皮原结合水,给皮肤增加体积,并提供支持重要的细胞间通路。老化的成纤维细胞生成下降。像老化的角质细胞一样,老化的成纤维细胞失去能量,对生长因子和其他细胞信号的反应减弱
任何抗衰老皮肤护理方案的主要目标都是保护和恢复这些重要的皮肤细胞
当角质形成细胞和成纤维细胞老化时,它们变得懒惰,细胞信号对其作用下降,如生长因子。任何抗衰老护肤方案的主要目标都是保护和恢复这些重要的皮肤细胞。
②如何预防和治疗老化的细胞/皮肤
1.DNA损伤的防治
DNA损伤表现为胸腺嘧啶-胸腺嘧啶二聚体形成、嘧啶-嘧啶二聚体形成、端粒损伤或其他突变。广谱防晒霜和防晒是防止紫外线辐射引起DNA损伤的关键。其他类型的抗氧化剂也可促进DNA修复-
白绒水龙骨(PolypodiumLeucotomos,PL)叶提取物:经口服剂量大于7.5mg时,表现出光保护作用,口服15mg的PL可显著减少紫外线照射后的DNA损伤。还表现抗皮肤肿瘤生长的作用。
抗坏血酸(Ascorbicacid),也称为维生素C(vitaminC):已经被证明在口服和局部服用时都有好处。它需要酸性环境才能达到最佳的吸收效果。外用抗坏血酸、维生素E和阿魏酸已被证明可以减少胸腺嘧啶二聚体的形成。与其他抗氧化剂相比,抗坏血酸是独特的,因为它也刺激成纤维细胞中的前胶原基因,刺激它们增加胶原合成。
烟酰胺(Niacinamide):常局部应用,口服的烟酰胺会形成潮红面容。在DNA修复中发挥作用,它向细胞提供DNA修复酶所需的能量,以解开DNA链、替换核苷和倒带DNA链。具体来说,烟酰胺已被证明增加DNA切除修复,并增强环丁烷嘧啶二聚体(由UVB引起)和8-oxo-7,8-二氢-20-脱氧鸟苷(由UVA引起)的修复。
绿茶:其中含有“表没食子儿茶素没食子酸酯(EpiGalloCatechin-3-O-Gallate)”活性成分。其可诱导白细胞介素12增加修复紫外线造成的DNA损伤的酶的产生。外用和口服绿茶已证实具有光保护作用:包括减少紫外线诱导的红斑,减少晒伤细胞的形成,以及减少DNA损伤。
2.线粒体DNA损伤的防治
紫外线辐射导致线粒体DNA损伤,即mtDNA常见缺失。有共同缺失的线粒体产生具有破坏性的自由基,即活性氧(ROS)。ROS引起的线粒体损伤降低了线粒体以ATP形式产生能量的能力。ATP是DNA修复和其他修复过程所需的能量形式。
自由基和紫外线辐射是损害线粒体的主要原因。正常的细胞代谢会对线粒体造成损害。损伤的级联反应包括线粒体DNA损伤,线粒体酶的损失,和减少ATP的产生。这种反应导致DNA修复的能量减少,导致相应的细胞反应性降低。在这一点上,用防晒霜和抗氧化剂保护线粒体免受伤害是至关重要的。
辅酶Q10(CoQ10)是特别有用的,因为它是线粒体呼吸链的一个组成部分,可作为一种抗氧化剂:CoQ10在口服和外用制剂中都可以发挥作用,如果口服,它只在早上使用,因为有咖啡因的作用。
PL,已被证明可以减弱因辐照造成的角质形成细胞和成纤维细胞线粒体中数量减少的效应,应采用口服形式。
姜黄素:姜类植物的提取物体有高抗氧化性质,对线粒体有保护作用。尽管许多公司都在努力开发相关的美容外用配方,但它强烈的黄色色泽和气味使它更适合口服。
3.自由基的清理
紫外线、污染和其他的危害都会导致自由基的产生。甚至防晒霜的使用也会增加自由基的形成。自由基,也被称为ROS,通过多种方式对细胞造成损伤,包括线粒体损伤、DNA突变、糖基化、溶酶体损伤以及氧化重要的脂质和其他细胞成分,如蛋白质。抗氧化剂具有许多有益的作用,包括清除自由基,降低丝裂原激活的蛋白激酶的激活,螯合酪氨酸酶所需的铜,抑制炎症因子,如核因子(NF)-kb。抗氧化剂在防止皮肤老化方面是至关重要的。
4.炎症的防治
炎症通过多种机制导致皮肤老化,包括ROS的形成。引起炎症的病因有多种途径。这一过程是由大量炎症介质协调的,包括组胺、细胞因子、二十烷类化合物(如前列腺素、血栓素和白三烯)、补体级联成分、激肽、纤维蛋白肽酶、NF-kB和自由基。各种炎症级联反应参与多米诺骨牌效应,导致复杂的炎症过程。一个例子是由紫外光和自由基氧化细胞膜脂引发的级联反应,导致花生酸的释放。花生四烯酸级联反应在皮肤炎症中扮演重要角色,因为它激活环氧合酶-2(COX-2),从而产生引起炎症的化合物,如前列腺素和白三烯,将炎症免疫细胞招募到该区域。NF-kB是皮肤炎症的另一个关键调节因子。
在局部皮肤护理中成功使用的抗炎成分包括:阿甘油、咖啡因、洋甘菊、白芍、绿茶、甘草提取物、芦荟、亚油酸。口服PL可阻断紫外线辐射对COX-2表达的影响。乙醇酸可抑制COX-2信号和其他炎症介质。
5.糖基化的防治
当糖基化发生时,糖分子附着在蛋白质上,从而引发一系列的化学反应。这些交联蛋白被称为高级糖基化终产物。这发生在胶原纤维中,并导致形成交叉连接,使胶原纤维相互结合,从而使皮肤更硬。
糖基化胶原蛋白被认为在老化皮肤的外观中起作用。弹性蛋白也会受到糖基化的影响。光老化皮肤的回弹能力受损,当在显微镜下观察时,显示出异常聚集在一起的弹性蛋白。这种情况称为弹性增生。最近的研究发现,这些团块很可能是由糖基化引起的,因为粘附的弹性蛋白很硬,缺乏通常的弹性,这可能是糖尿病与正常对照组相比皮肤老化加剧有关的原因。因此,糖基化很可能在老化皮肤的胶原和弹性蛋白损伤中起作用。
许多抗衰老护肤品声称可以治疗糖基化,但它不是一个可逆的反应。预防是关键。一些研究表明抗氧化剂可能起作用;然而,更有可能的是,它们只是将这一过程转移到一个不同的途径,最终还是以糖基化告终。降低血清葡萄糖水平是防止糖基化的最好方法。饮食干预和口服二甲双胍已被推荐来减少糖基化。
③如何逆转已经老化的细胞/皮肤
1.影响基因表达
维甲酸已被证明影响胶原基因,增加前胶原基因的活性,减少胶原酶的产生。许多研究已经证明维甲酸对治疗老化皮肤和防止皮肤老化的有效性。
处方类维甲酸(维甲酸、阿达帕林、他扎罗汀)和非处方类维甲酸(视黄醇)都是通过刺激老化角质形成细胞和成纤维细胞,是用来治疗和预防衰老的首选药物。然而,用维甲酸刺激维甲酸受体,在最初的几周内几乎总是会导致发红和皮肤剥落。因此,维甲酸应缓慢滴定。维甲酸酯类,如棕榈酸视黄酯和亚油酸视黄酯,不能渗透到真皮中,不如维甲酸、维甲酸、阿达帕林和他扎罗汀有效。视黄醇无需处方即可获得,并且比处方形式的视黄醇类药物成本更低;因此,与其他形式的局部视黄醇相比,非处方的视黄醇使用可能导致依从性增加。
α-羟基酸也能刺激胶原蛋白基因,增加胶原蛋白的生产。
抗坏血酸已被证明能刺激胶原基因,导致成纤维细胞增加1型胶原的产生。
2.生长因子
使用含有生长因子的化妆品也可以实现皮肤年轻化。许多类型的生长因子可以刺激老化的角质形成细胞和成纤维细胞增加功能。
生长因子可以直接刺激基因,也可以作为信号传导机制。生长因子以其天然可溶性,既可以是不活跃的,或是容易降解的。为了发挥它们的基本功能,它们必须出现在正确的受体部位,以便细胞能传递到它们的信号。
3.硫酸乙酰肝素
HS在细胞间通信中起着重要的作用。它通过帮助活性下降的成纤维细胞更好地传递细胞信号来增强细胞对生长因子的反应。
HS结合、储存和保护生长因子,使其能够完成向目标的运输,然后将其呈现到适当的结合部位。局部应用的类似HS已被证明能使老化的皮肤恢复活力。
4.干细胞
药妆产品中所含的干细胞通常来源于植物,体积过大,无法穿透角质层,保质期短,并且不像人类干细胞那样发挥功能。因此,干细胞在药膏中几乎是无用的。然而,新技术已经揭示了可以刺激天然干细胞使表皮和真皮重新充满年轻细胞的成分。
皮肤中的皮肤干细胞包括基底干细胞和10种毛囊干细胞
LGR61毛囊细胞在创伤后表皮的重新填充中起着重要作用。多年来,美容医生已经知道,用激光、针头和酸性果皮损伤皮肤会改善皮肤的外观。研究表明:损伤的皮肤会刺激LGR61干细胞重新填充表皮。当伤害发生时,中性粒细胞会释放一种叫做防御素的肽物质。防御素刺激LGR61干细胞重新填充表皮。外用的防御素,其配方允许渗透到LGR61干细胞所在的毛囊,已被证明能使皮肤更光滑,更年轻。
④总结
皮肤衰老是由细胞核和线粒体的DNA损伤、炎症、糖基化、角质形成细胞和成纤维细胞功能下降以及硫酸肝素、透明质酸、胶原蛋白和弹性蛋白的破坏引起的。使用标准化的方法诊断鲍曼皮肤类型,识别皮肤老化风险增加的患者,将使医生开出最有效的抗衰老皮肤护理方案。药妆品可以激活LGR6+干细胞,改善细胞对生长因子等信号的反应,刺激胶原基因,清除自由基,减少胶原蛋白和弹性蛋白的分解。给予使用说明将会提高患者的依从性和改善结果。
文献参考:
DOI:10./j.fsc..06.
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