《Journal》紫外线辐射如何改变人体皮肤的微观结构

大家都知道，晒伤后的皮肤会变硬，一方面是皮肤过度敏感，另一个就是紫外线破坏了皮肤屏障，而除此之外，还有一些连科学家都解释不清楚的原因。

宾厄姆顿大学的研究人员最近在《Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials》上发表了一项研究，探讨了紫外线辐射如何改变人体皮肤的微观结构。受影响最严重的是胶原蛋白，这种纤维蛋白将我们全身的组织、肌腱、软骨和骨骼结合在一起。

宾厄姆顿大学生物医学工程副教授Guy German说:“我们不想把恐惧因素放在这里，说‘不要出去晒太阳’。但长时间暴露在紫外线下会使皮肤变硬，也会导致更高的致癌风险。”

Thomas J. Watson工程与应用科学学院生物医学工程系的博士生Abraham Ittycheri、Zachary Lipsky、21届博士和助理教授Tracy Hookway领导了这项研究。

这项新研究建立在德国和利普斯基之前的研究基础上，他们的研究重点是角质层，也就是皮肤的顶层。这一次，宾厄姆顿团队比较了不同程度紫外线照射前后的全层皮肤样本。

“表征皮肤材料特性的一种方法是对其进行机械拉伸测试，”Ittycheri说。“如果它很容易拉伸，它就相对柔顺，但如果它很难拉伸，你可以把它描述为更硬。我的实验是为了看看紫外线的孤立影响是什么，并将其与皮肤不暴露在紫外线下的情况进行比较。”

研究人员发现，随着皮肤吸收更多的紫外线辐射，其中的胶原纤维变得更紧密地聚集在一起，导致硬度增加，组织更难断裂。衰老的连锁理论，该理论提出，随着时间的推移，不良分子键的积累会导致细胞功能障碍。

今年早些时候，Hookway其对心肌细胞的研究获得了美国国家科学基金会职业成就奖。她看到了心脏细胞和皮肤细胞处理损伤的相似之处，尽管它们的功能非常不同。

她说:“当我们的身体受到某种伤害时，任何组织都有这种自然反应，这种伤害很可能发生在角质层。首先，无论哪里出现了某种衰弱，都必须由组织的其他部分来补偿，否则就会出现灾难性的失败。当你有心肌梗塞时，心脏也会发生同样的事情——你会留下一个疤痕，你的心脏将不再以同样的方式工作。”

她补充说，有时候，身体的反应会让你活下去，但不一定是一个好结果，可能会导致以后的其他医疗问题。弄清楚这一切发生的机制可以让未来的医生将反应引导到更健康的方向。

在这项研究之后，Ittycheri、German和Hookway之间的进一步合作已经在进行中。我们的皮肤是人体最大的器官，也是抵御微生物和其他外界攻击的第一道防线，所以保持甚至加强皮肤的方法显然是有益的。

Ittycheri说:“任何对皮肤正常过程的破坏都是极其危险的，对我们的整体生活方式都是有害的。这还不包括美容方面的事情，当一个人的皮肤不好看时，他们对自己的看法就会受到挑战。”

Abraham Ittycheri, Zachary W. Lipsky, Tracy A. Hookway, Guy K. German. Ultraviolet light induces mechanical and structural changes in full thickness human skin. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, 2023; 143: 105880