新方法研究頭皮清潔后皮脂分泌和擴散的動力學過程

頭皮上約有10 萬個毛囊不斷將預先形成的皮脂轉運至頭皮表面，使日均分泌的皮脂總量維持在“克”的水平。先前的研究發現，與鄰近的前額部皮膚相比，頭皮的皮脂分泌率要低得多。盡管這兩處皮脂的日常水平（SCL，皮脂分泌平衡狀態，單位μg/cm2）相似，但其動力學有著很大差異：前額在清潔后3 h達到SCL，而頭皮則需要2 ～3 d。

皮脂腺產生皮脂后，會首先積聚在毛囊導管內，然后進一步轉移至整個頭皮表面，沿著約10 萬根發干逐漸擴散。歐萊雅之前的研究發現，頭發的根部會在洗發后6 h重新被皮脂覆蓋；隨時間推移，皮脂將覆蓋到更遠的頭發區域，同時一些相鄰的頭發會粘結在一起。雖然相關的研究有限，但這個逐漸擴散的過程是由梳頭、觸摸和毛發個體特征（厚度、密度等）所驅動的。日常人們會自評頭發的油膩（皮脂擴散）程度來確定是否需要對其進行清洗。另外，由于皮脂易吸附環境物質，所以最初認為略油膩的頭發（洗發后1 d）最后就變成我們所說的頭發“臟”。此外，由于皮脂中含有諸如角鯊烯、脂肪酸等多種不飽和脂肪化合物，它們對氧化/超氧化的過程也十分敏感。總之，洗發3 ～4 d 后，頭發會逐漸變得暗淡無光，當再次洗發后便能迅速且輕松地使頭發恢復潔凈和美觀。

受洗發水配方改進的影響，在近40 年的時間里，人類洗發的頻率明顯提高，從40 年前每周1 次（歐洲）到如今每周4 次。一些韓國女性的洗發頻率可高達每周14 次（早、晚）。較高的洗發頻率對頭發油膩程度會有顯著影響，例如每天洗發的人就幾乎不存在油膩的問題。但在一些情況下，例如由于長發不易吹干導致女性的洗發頻率下降，那么出現頭發油膩的情況就會較常見一些。此外，一些新型頭發清潔產品的出現（免洗型洗發水、濕巾等）也對評價方法提出了新的需求。以上原因促使該研究團隊通過一種新的人體半定量方法從動力學角度重新分析頭皮的皮脂產生到飽和致油膩的過程，該文旨在描述此方法并介紹其初步結果。

一、材料和方法

共招募了123名18 ～35歲來自上海地區的中國健康男性，其中64 名通過頭發油膩程度自我評價入組（其中30 名自評為“油膩”，34名自評為“不油膩”）；另外59名則是通過SebumeterTM檢測洗發后1 d 的皮脂水平來確定其為油膩型入組（150 ～250 μg/cm2）。其他具體方法詳見原文。

二、結果

1.條帶的灰度水平：分別用SebumeterTM配件之一的啞光條帶從發根向發梢方向采集同一志愿者洗發后24 h 和48 h 的皮脂樣本。當把條帶置于黑色背景上時，吸收皮脂部位透明度的增加會導致灰度水平增加，即條帶越灰，皮脂含量越高。試驗結果有三點值得注意：①24 h時，距發根約4.5 cm處檢測不到皮脂存在（Y0）；48 h時，距發根超過7 cm處仍能檢測到皮脂；②兩個樣本在發根部檢測到的值非常接近，表明洗發后24 h皮脂在發根部已達到飽和；③洗發后24 h 和48 h，灰度水平隨距離的變化似乎遵循線性（Y =aX+b）下降規律，負的“a”值表示下降的斜率。因此，我們可將不同灰度值與距離進行整合，通過Photoshop?CS4 擴展元件計算曲線下面積（AUC）作為頭發皮脂覆蓋總量的指標。

2.指壓的影響：為了初步確定按壓條帶對結果的影響，分別對31 名志愿者在洗發后24 h 和40 名志愿者在洗發后48 h，在頭皮上非常近（＜1 cm）的兩處增加了用手指按壓條帶的操作（5次和10次）。發現增加指壓的操作可導致皮脂采樣量的增加。這可能源自于更高的皮脂采樣量，或再加上皮脂沿條帶的分布更均勻。

上述結果顯示，在24 h 和48 h 的皮脂采樣量差異均有統計學意義（P ＜0.001，配對t 檢驗），并且如果假設為線性反應，那么10 次按壓可以使皮脂采樣量明顯提高約20%。因此，下文中的不同方案均采用了10次按壓。目前正在研發一種能夠施加恒壓的滾輪，以使條帶與頭發表面之間的接觸和壓力標準化，從而減少操作者之間可能出現的差異。

3.頭皮位置的影響：以頂-鼻軸為參照，分別在不同距離的三處頭皮位置（內側、中間、外側）采集皮脂，并獲取30 名志愿者洗發后24 h 和32 名志愿者洗發后48 h 的AUC值。

對于洗發后24 h，采樣位置對皮脂采集量的影響幾乎為零，其AUC值在統計上沒有顯著性差異。對洗發后48 h，在內側位置（接近頭頂部）與外側位置之間觀察到細微但具有顯著性的差異（P=0.011）。與洗發后24 h的采樣結果相比，48 h 的皮脂采樣值更高（≈+40%），且二者之間差異有統計學意義（P ＜0.001），這是由于皮脂由發根沿發干擴散所致。因此，下面的研究優先選取內側位置（靠近頭頂部）。

4.測量結果的重現性：連續4 周對18 名志愿者進行隨訪，由同一位操作者分別在其洗發后24 h和48 h采用10次指壓法進行皮脂采樣。結果顯示，AUC 值具有高度重現性。對比24 h和48 h的3組數據，未發現統計學差異。48 h的AUC值與24 h相比，再次增長約45%。

5.測量值與志愿者自述的一致性：選取47 名志愿者，其中23 名自述頭發油膩度較低，24 名抱怨頭皮或頭發油膩。分別測定其24 h和48 h的皮脂量，結果表明，2個時間點的AUC 值間差異均有統計學意義（P ＜0.000 5）。24 h與48 h 時測定的數值，“油膩頭皮”組增加了約46%，而在“非油膩頭皮”的人群中，此數值增加了119%。值得注意的是，在24 h，觀察到“油膩頭皮”組比“非油膩頭皮”組的皮脂覆蓋高得多（大約2倍）。

三、理論與實踐的考量

詳見原文。

四、討論

該研究旨在重新審視消費者頭皮油膩過程中的物理機制，這一過程常常被消費者感知為頭發變“臟”。研究所使用的半定量法由于靈敏度高、重現性好、可應用于人體，其采樣方法一旦經標準化（減少操作者的影響），將是一種很有應用前景的方法。通過對兩組不同志愿者平均值進行分析（均值±SEM），初步探索了頭發自然達到皮脂飽和過程中的一些主要問題。

取不同時間點的灰度均值，可以通過至少兩個參數建立并定義頭皮清潔后皮脂分泌和擴散整體的動力學。首先是皮脂量沿發干變化的梯度，其次是發干上檢測不到皮脂的位置距離發根的長度。簡而言之，結合這兩個參數能夠確定皮脂沿頭發纖維擴散的平均速率。數據表明，24 h 采樣是一個可靠的時間點，因為更容易對兩個參數進行界定。48 h 采樣雖然有用，但不能精確判斷發干上無皮脂覆蓋區距發根的距離。結果顯示，在48 h時，“油膩頭皮”組與“非油膩頭皮”組的發根部沒有太大的區別。在“油膩頭皮組”中，發根部似乎很早（24 h 內）就達到皮脂飽和，而在部分非油膩頭皮的志愿者中也觀察到這種現象。應該強調的是，在這一區域觀察到的條帶透明度可能存在技術性偏差，即可能由于條帶的飽和效應，皮脂量的增加不能引起條帶透明度的增加。該研究團隊認為，對于頭皮皮脂擴散的過程，至少受3 個重要因素的影響：①頭發密度，可影響相鄰頭發間的接觸；②發干的粗細；以及③可影響皮脂向毛干擴散的梳理過程。

與許多亞洲志愿者一樣，中國志愿者的頭發平均密度為200根/cm2，比其他人種的頭發更粗（和更圓）。因此可以合理地假設，在其他因素一致的情況下，粗頭發通過提供更大的皮脂覆蓋表面，比細頭發表現出更慢的皮脂擴散速率。確定斜率“a”非常重要，因其整合了其他多種因素，比如頭發表面的理化狀態（親脂性/親水性的平衡）和個體皮脂產量的可變性。與“a”值相比，“b”值可能對生物學（激素）或藥理學因素（抗雄激素、13-順式視黃酸等）更敏感，后者可以調控皮脂腺對皮脂的合成及分泌。

總之，該研究提供了一種新的方法：任何可以減小斜率“a”的成分（或產品）不僅在客觀上能改善頭發油膩，而且常常能被消費者感知到。從應用的觀點來看，還需要進一步的研究來確定一些洗發水的成分（除了表面活性劑）是否有助于皮脂沿發干的擴散。此外，目前的數據明確指出，從定量角度，研究志愿者的自我評價（油膩與否）能準確反映現實狀態。