类胡萝卜素和多酚，如何拯救被紫外线“伤害”的皮肤？

图源：AdobeStock.com

爱美之心人皆有之，随着“颜值社会”这一概念越来越流行，现代女性越来越注重自己的形象。可随着社会节奏加快、环境污染严重，人们对专业护肤知识了解有限，肌肤健康成为阻碍现代女性通往精致的绊脚石。

《2021中国女性皮肤健康调查报告》显示，女性总体对自己皮肤状况的满意程度较低，只有不到三分之一的女性满意自己的皮肤状况，非常不满意的占比达到了7.3%，远高于非常满意的比例。其中，毛孔粗大、冒痘和肤色暗沉，是常见的皮肤问题。

图源：《2021中国女性皮肤健康调查报告》

紫外线对皮肤的伤害，不只是晒黑这么简单

几乎所有的皮肤问题都与日晒有关，色斑、皱纹、老化、松弛、红血丝……罪魁祸首就是阳光中的紫外线。其中，中波紫外线会使皮肤晒红、晒伤；而长波紫外线能够穿透到皮肤真皮层，使皮肤的胶原纤维、弹力纤维断裂，导致皮肤出现质地的改变，比如皱纹等。

紫外线穿透皮肤后，成纤维细胞会大量生成基质金属蛋白酶（MMPs），它不能促进合成胶原蛋白，相反却会破坏真皮中的胶原蛋白和弹性纤维，所以说紫外线是皮肤光老化产生皱纹的“元凶”一点都不为过。波长较长的紫外线（UVA）对人体皮肤的穿透性极强，可到达真皮深处，强烈刺激成纤维细胞使之释放活性氧，从而生成MMPs，最终切断胶原蛋白及弹性纤维；波长较短的紫外线（UVB）大部分都会被皮肤表皮吸收，只有极少的一部分能进入真皮。UVB在表皮的角质细胞中生成活性氧，促进细胞因子的分泌。这些细胞因子作用于真皮的成纤维细胞，生成了大量的MMPs。

此外，紫外线照射还可能产生光敏性皮肤病。有的人皮肤一晒太阳就会出现各种各样很痒的疹子，这就与紫外线过敏有一定的关系；长时间的紫外线照射还会引起DNA损伤，导致基因突变甚至产生皮肤癌。

Molecules：类胡萝卜素和多酚联合，双重保护皮肤

皮肤营养的70%来自自身供给，30%来自外部补充。不少研究证实，单独口服类胡萝卜素或多酚均会产生一定的光保护作用，可通过降低紫外线诱导的人体真皮成纤维细胞的脂质过氧化作用，帮助抵抗紫外线诱导的皮肤损伤[1,2]。如果两者结合，是否能够对紫外线诱导的皮肤细胞损伤产生更大的保护作用？Molecules杂志新发表的一篇文章解开了这个疑问。

通常来说，紫外线诱导的皮肤细胞损伤以炎症和氧化应激为主要特征。因此，光保护作用一部分可以通过调节核因子κB（NF-κB）和抗氧化反应元件/Nrf2 （ARE/Nrf2）转录系统来完成，这也是炎症和氧化应激反应中的重要调控因子。研究人员通过体外试验，探究10µM番茄红素（类胡萝卜素中抗氧化活性最强的生物活性成分之一）和5µM鼠尾酸（迷迭香的多酚类主要成分之一），如何单独、联合抑制紫外线诱导的炎症细胞因子释放以及平衡氧化应激。[3]

炎症细胞因子如IL-6和TNF-α，可诱导基质金属蛋白酶（MMPs）的表达，导致胶原蛋白降解。研究人员在角质形成细胞中发现，类胡萝卜素和多酚抑制了紫外线诱导的NF-κB活性和细胞因子IL-6的释放，且两者联合使用比单独使用时对IL-6的抑制效果更强；此外，这一结合还可协同激活ARE/Nrf2转录系统，且在统计意义上更加显著。

图：类胡萝卜素和多酚可抑制紫外线诱导的HaCaT角质形成细胞中NF-κB的转录活性

图：番茄红素与鼠尾草酸或姜黄素（姜黄中提取的一种脂溶性植物多酚）联合，抑制UVB诱导的IL-6释放

体外试验结果证实了类胡萝卜素和多酚对皮肤健康的积极作用，为了证明这种作用在人体中同样可行，研究人员选取23名年龄在24-33岁的志愿者，测试类胡萝卜素的生物利用度。在研究开始时以及补充后的两周、三周，对受试者的血液进行分析，发现他们的血浆浓度增加了近两倍。

这项研究表明，类胡萝卜素和多酚在平衡紫外线诱导的皮肤细胞损伤方面具有协同作用，并提示NF-κB和ARE/Nrf2参与了这一过程，为预防紫外线引起的皮肤损伤开辟了新的途径。

“养于内，美于外”，吃出健康好皮肤

总体来说，紫外线照射可引起氧化应激，激活NF-κB转录系统，从而诱导多种炎症细胞因子的产生，包括IL-6和TNF-α。这些细胞因子引发了皮肤炎症反应，如红斑等。且TNF-α诱导MMP-1的表达，导致胶原蛋白降解，皮肤弹性降低。而类胡萝卜素和多酚联合使用可抑制NF-κB，激活ARE/Nrf2，从而降低紫外线诱导的氧化应激，减弱皮肤损伤。

图：研究模型，总结多个参数在紫外线照射的皮肤损伤效应中的作用机制

不可避免的，皮肤每天都会受到太阳辐射和空气污染等环境因素的侵扰。由于防晒措施不到位，皮肤主要依赖于内源性的保护，其中抗氧化能力是抵御环境损害的重要防御机制。因此，通过食用水果蔬菜中的植物营养素（如类胡萝卜素、类黄酮、多酚、抗坏血酸VC和生育酚VE），在早期提高皮肤固有的抗氧化能力，可以为环境所引起的皮肤损伤提供更多保护。

参考文献：
[1] Grether-Beck S., Marini A., Jaenicke T., Stahl W., Krutmann J. Molecular evidence that oral supplementation with lycopene or lutein protects human skin against ultraviolet radiation: Results from a double-blinded, placebo-controlled, crossover study. Br. J Dermatol. 2017;176:1231–1240. doi: 10.1111/bjd.15080.
[2] Park M., Han J., Lee C.S., Soo B.H., Lim K.M., Ha H. Carnosic acid, a phenolic diterpene from rosemary, prevents UV-induced expression of matrix metalloproteinases in human skin fibroblasts and keratinocytes. Exp. Dermatol. 2013;22:336–341. doi: 10.1111/exd.12138.
[3] Glenda Calniquer, Marina Khanin, Hilla Ovadia, st al. Combined Effects of Carotenoids and Polyphenols in Balancing the Response of Skin Cells to UV Irradiation. Molecules. 2021 Mar 30;26(7):1931.  doi: 10.3390/molecules26071931.