胡國勝
攝影/廣豐
多少年來人類為了探索生物體衰老的奧秘,已經開展了大量的研究,更有很多人為了達到長生不老的目的而不惜花費大量人力、物力、財力,找尋所謂的長生不老的方藥,但是至今還是不能達到他們所追求的長生不老。人類為什么會衰老,如何抵御衰老進程,已受到人們越來越多的關注。
在人的一生中普遍要經歷生長期、成熟期、和老年期(衰老期)三個階段。老年期是人生最后一個階段,是走下坡路的歷程。對于衰老的定義有很多種,概括起來有
◆衰老是個體生長發育最后階段老年期的改變,是有機體在成熟期后對環境適應能力的降低,也是對疾病的易感過程
◆老化是導致有機體自然死亡的一系列惡化或者退化過程:
◆衰老是一復雜的、具有不同器官和系統的數不清的一系列特定變化的過程,
◆衰老是生命的基本特征之一它是生物個體的生命周期中必然發生的、難以逆轉的退行性變化,是老人的特征。
衰老的主要特點表現為:
◆普遍性:任何生物體都會經歷從生長期、成熟期、和衰老期三個階段,
◆必然性:老化是由生物體遺傳基因所決定的,不同生物體都有其一定的壽命極限;
◆不可逆性:老化是漸進的、不可逆轉的過程,沒有人能夠返老還童,
◆危害性:衰老會導致機體各系統功能普遍下降,易引起疾病并導致死亡。
在人體衰老階段,各器官、組織和系統都會發生變化。但是從外觀上最容易發生變化的就是皮膚及其附屬器官。人在40-50歲后發生衰老的最明顯變化就是毛發由黑變為灰白,皮膚由光潔變為黯淡、松弛,出現老年斑,皮下脂肪減少、變性,皮膚彈性降低,皮膚干枯、變薄。
皮膚衰老分為兩種,一種是固有的老化,又稱為自然老化或者內源性老化是由于遺傳因素和不可抗因素(機體內分泌及免疫功能隨著機體衰老所發生的改變)所引起的;另一種是由于環境因素如紫外線、吸煙、風吹、接觸化學物等引起的外源性老化,其中因日光中的紫外線長期反復照射是影響皮膚老化的最重要的外源性因素,又稱為光老化。
皮膚的自然老化是指皮膚在表皮更新、對外界化學物質的抵抗力、真皮層厚度和細胞組成、溫度調節和受傷后表皮重建能力、免疫反應、感覺能力、汗腺和皮脂腺分泌能力、維生素D3合成能力和血管反應性等多方面功能的降低,光老化除了以上的變化外,還表現為皮膚松弛、粗糙、皺紋加深加粗、結構異常、不規則性色素沉著、毛細血管擴張、角化不良、出現異常增殖及癌變、彈力纖維蓄積增加并且變性等,其中彈性組織變性是皮膚光老化損傷的重要標志。不管是外源性還是內源性的皮膚衰老,它們在外觀上最主要的表現就是皮膚松弛和皺紋的增加。
皮膚老化在表皮、真皮和附屬器官的主要表現有以下幾個方面:
一、表皮:表皮老化主要表現為皮膚變薄、角質形成細胞增大且部分角化不全。其中比較明顯的指標為水分丟失。水是角質層重要的塑形物質之一,角質層中水分含量約為10%~15%。維持皮膚水分相對恒定主要依靠角質層中的自然保濕因子和表面的屏障系統。隨著皮膚逐漸老化,角質層中的自然保濕因子不斷減少,皮膚表面屏障功能下降皮膚的水合能力也不斷下降。老年人皮膚角質層中水合能力較正常年輕人下降20%~25%,嚴重時下降更加明顯。由于水合能力降低,皮膚組織細胞的水分減少,細胞皺縮,老化,出現細小皺紋。有研究表明,面部皮膚的細小皺紋是由于皮膚暫時缺水所致,一旦得到充足的水分補充,細小皺紋就會有明顯緩解。因此,有的學者甚至認為,“皮膚的老化過程基本上是一個缺水的過程”。
二、真皮:真皮老化主要表現為成纖維細胞減少、體積變小、排列不規則,細胞外基質中膠原纖維、彈性纖維及其他成分減少、變性。
皮膚中水分的保持與真皮的基質有密切關系。這些基質成分包括由成纖維細胞產生的含有硫酸軟骨素及透明質酸等粘多糖和蛋白質組成的糖蛋白復合物等。具有親水性,是各種水溶性物質、電解質等代謝產物轉化的場所,是真皮非常重要的組成成分。隨著年齡的增長,各種氨基葡萄糖組分(如硫酸軟骨素、透明質酸)等發生變性。透明質酸具有特別的儲水和保濕能力在保證真皮層的水分方面起重要作用老年人皮膚水分減少與透明質酸等成分的減少有關,這也是老年人皮膚干燥、萎縮和皺紋產生的重要原因之一。
皮膚彈性除了與基質中的粘多糖有關外,還涉及到真皮層的纖維網狀結構。其中的膠原纖維是皮膚組織真皮層的主要成分在維持皮膚組織韌性和彈性方面起主要作用。研究表明隨著年齡的增加,皮膚中可溶性膠原纖維減少,不溶性膠原纖維增加,皮膚的伸展度也隨之減少這也是老化皮膚的特征之一。此外,彈力纖維質和量的變化對皮膚老化也起重要作用。研究發現,老化的皮膚中,呈環狀排列的彈力纖維和垂直排列的細絲喪失。由于這些微纖維的不斷喪失,老化皮膚的表面開始松弛進而產生皺紋。這就是皮膚老化的最明顯標志,這些變化最早在30歲時就開始出現。
三、皮膚附屬器官:皮膚附屬器官主要有外分泌汗腺、皮脂腺和毛發。隨著年齡的增長,這些附屬器官也會發生變化。老化皮膚中外分泌腺的數量與活性均會下降,分泌細胞中脂褐素逐漸增多,表現為皮膚干枯、暗黃,這也是老化皮膚的基本特征之一。皮脂腺分布于除了掌跖以外的全身皮膚皮脂腺分泌的皮脂可形成皮脂膜對皮膚起到潤滑和保護的作用,對于保持水分,維持皮膚的屏障功能具有重要的作用。皮脂同時對毛發也具有保護作用。皮脂腺分泌的皮脂在青春期達到高峰進入成年期后相對穩定。以后隨著年齡的增長,會逐漸降低。女性一般在絕經期后開始下降,男性在70歲以后,隨著睪酮產生量的下降皮脂分泌也開始下降。頭發蒼白是判斷衰老的重要標志,人在50歲以后約有50%的體毛變灰白頭發變白的比例超過體毛。這是由于頭發毛球處黑色素細胞進行性減少所致。與此同時毛囊的數量也減少體積變小,生長緩慢,毛發變細。
四、皮膚老化不僅涉及表皮、真皮、和皮膚附屬器官,也會影響皮下組織。老年人由于激素分泌變化,脂肪組織減少、變性,導致真皮網狀層下部缺乏支撐這也是造成皮膚松弛的重要原因。
由于內源性老化是人體發育過程中無法避免的,目前尚無法對其采取有效治療措施,我們將主要討論外源性的、紫外線引起的皮膚衰老。
日光性彈力纖維變性會引起異常的、黃色的無定形的彈力纖維變性物質在真皮上部沉淀,并且取代正常的膠原和彈力纖維,使皮膚失去彈性,血管壁變薄變脆,表皮異常變黑,產生不均勻色素和癌變。在組織形態學方面,可出現表皮增厚,真皮彈性纖維增加,膠原加速破壞和
變性,炎癥反應增加等。日光中的紫外線通過下列機制使皮膚受到損傷:
◆損傷DNA;
◆蛋白質(如膠原蛋白)進行性的交聯
◆通過誘導抗原刺激反應的抑制途徑來降低免疫應答;
◆產生的自由基與各種細胞內結構相互作用,從而造成細胞和組織的損傷。
紫外線還可以直接抑制表皮的朗格罕氏細胞的功能,引起光免疫抑制使皮膚因為免疫監督功能的減弱而引起皮膚的老化。
目前發現,光老化的最主要機理是,皮膚中的各種成分在吸收了紫外線的能量后,可誘導產生活性氧物質(ROS,reactlve oxygen specles)直接攻擊細胞膜,引起脂質過氧化,并且耗竭細胞內的抗氧化酶,加速皮膚老化過程。同時,ROS還可以激發細胞內的信號傳導,誘導皮膚成纖維細胞合成基質金屬蛋白酶(matrix metallop rotelnases,MMP),降解包括膠原蛋白,彈性蛋白在內的多種基質成分,從而形成光老化性皮膚特有的臨床表現和病理改變。
臨床上常用Glolau分型法對光老化進行診斷。該方法把光老化分為四型。l型:為“無皺紋型”,屬于光老化早期表現為輕度色素沉著,沒有角化少量皺紋;II型:為活動性皺紋”,屬于早期到中期光老化,有角化,但是不明顯,有早期的老年性雀斑樣痣,開始出現平形的皺紋,Ⅲ型:為“靜止皺紋型”,屬于晚期光老化,表現為明顯的色素沉著,毛細血管擴張,角化明顯,可見明顯的靜止型皺紋,Vl型:“只有皺紋”,表現為膚色灰黃,滿臉皺紋,無正常皮膚,呈現為“餅狀或者碎裂狀”。
皮膚老化在外表上表現為表面粗糙、皺紋形成、皮膚松弛、色素失調。具體指標有皮膚色度、濕度、酸堿度、光澤度油脂分泌、含水量、和彈性等方面的改變。
皺紋形成是皮膚老化最主要的特征,因此,皺紋的測定對于判斷皮膚老化非常重要。目前比較多的測定方法是先用硅氧烷液體在皮膚上復制形成皺紋的模型,然后用特定的光束照射在硅氧烷形成的皺紋模型上,皺紋突起的部位和凹陷的部位形成不同的影像,通過計算機對影像進行處理,計算出皮膚的粗糙度、平均粗糙度、最大粗糙度、皺紋平均深度等指標。這種方法具有較好的重復性,目前已經成為皮膚皺紋評價的主要方法。
皮膚色素失調也是老年人重要的標志,主要表現為老年性白癍、黃褐斑、膚色暗沉等方面。測定皮膚色度的方法有Wood燈、色度光吸收/反射等法。Wood燈從1903年起就被用于檢測皮膚的色度變化,皮膚在不同狀態下經過Wood燈的照射會呈現不同的顏色:正常皮膚呈現藍白色熒光,角質層增厚皮膚為白色熒光,表皮型色素沉著色澤加深,真皮型色素沉著色澤不加深。目前這種方法通過與計算機圖像分析定量方法相結合被廣泛用于評價皮膚色度的分布和色素沉著程度。利用色度光吸收/反射原理建立的色素檢測儀由檢測探頭和計算機系統組成,探頭由光源發射器和接收器組成,探頭還配有彈簧以保持探測時對皮膚壓力的恒定,入射波長包括568nm的綠光660nm的紅光和870nm的紅外光,根據不同膚色對不同波長的吸收/反射情況,就可以對皮膚的色度進行檢測,精度可達到±5%。
皮膚彈性也是判斷皮膚老化的重要標志之一。因此,皮膚彈性測定是皮膚老化檢測必不可少的項目。根據吸力和拉伸的原理,利用負壓裝置對皮膚彈性進行測試是目前應用最廣泛的方法。皮膚彈性測試探頭通常由特指的探頭和計算機處理系統組成。測試探頭內包括負壓吸引器和光的發射器以及接收器。光的比率(發射光和接收光之比)與皮膚被吸入的深度成正比,由此可以計算出恒定負壓牽拉下皮膚的彈性。所得主要參數包括皮膚的最大拉伸量(uf)、最大恢復量(Ua)、彈性部分拉伸量(Ue)、塑性部分拉伸量(Uv)等。彈性部分拉伸量越大,說明皮膚的彈性越好,塑性部分拉伸量越大,則皮膚的彈性就越差。此外,通過連續多次加負壓、恢復、再加負壓、再恢復的測試過程,還可以測出皮膚的抗疲勞性能。正常情況下,皮膚在疲勞過程中,Jf值會變大,ua值會變小。儀器工作時的負壓范圍一般為2-5kPa,測試時間為0.1-60s探頭直徑有2、4、6mm等多種規格,可以適用于身體不同部位的測試。對皮膚彈性的另外一種測試方法是利用聲波傳導時間差異進行測定的。測試探頭由聲波發射器和聲波接收器所組成。聲波的傳播時間很大程度上與彈力纖維的狀態有關,通過測定聲波在發射器發射和接收器收到聲波之間的傳播時間即可測出皮膚的彈性。由于聲波的傳播時間與彈力纖維的排列方向也密切相關,在同一部位的不同方向進行測定,還可以確定該部位彈力纖維的分布方向。
皮脂腺分泌的皮脂能夠在皮膚表面形成一層保護膜,對于皮膚角質層的柔潤、防止角質層水分揮發、保持角質層細胞組織結構的完整性具有重要的作用。隨著年齡的增加,皮脂腺分泌量減少,導致老年人皮膚干燥、粗糙、無光澤。通過對皮膚皮脂分泌量的測定也可以作為皮膚老化的一個重要指標。比較簡單的皮脂測定方法有;(1)提取法該方法是將皮膚表面的皮脂提取下來再采用皮脂成分含量測定的方法進行測定;(2)稱重法,是用特定的紙巾貼敷在皮膚表面一定時間后,測定貼敷前和貼敷后紙巾的重量變化,來測定皮脂分泌量;(3)儀器定量法,采用特殊的消光膠帶來檢測,這種特殊的消光膠帶厚度為0.1mm,可以迅速吸收人體皮膚上的油脂,消光膠帶與油脂作用后,即刻變成半透明狀,其透明程度在一定范圍內與吸收的油脂成正比,用光度計測定透光量,通過計算機軟件計算處理,就可得出皮膚油脂的分泌量。利用這種方法測定時,要求每次測定的面積、探頭對皮膚的壓力、測試時間等操作技術保持恒定從而使測試結果具有較好的可比一性,精確度可達到±5%。
皮膚水分是角質層重要組成之一,皮膚老化時,表皮層變薄,皮膚中的天然保濕成分減少,皮膚水合能力降低,皮膚屏障功能減弱,透皮失水增加。同時,細胞皺縮,組織萎縮,出現皮膚組織結構形態上的變化,形成皺紋。通過對皮膚水分的測定,不僅可以直接了解皮膚表皮和真皮層含水情況,還可以間接反映皮膚老化的程度。皮膚水分測定主要包括角質層水分含量和經皮失水(Transepidermal waterIoss TEWL)兩個方面。角質層含水量測定主要根據電容原理進行測定。正常情況下,水的介電常數為8.1,而其他物質的介電常數大多數小于7,采用電容器測定時,皮膚電容量隨著皮膚含水量的變化而變化。而皮膚的電容量又是在測定的范圍內,因此,很容易測出皮膚含水量。電容量的測定方法具有獨特的優點,測試結果可避免極化效應和離子導電率的影響,而且檢測可以在一秒鐘之內完成。但是,