皮膚是人體健康的第一道防線,也是容顏靚麗的第一體現者,擁有健康、白皙、富有彈性的的皮膚是所有人追求的目標。東方女性對白暫美麗的皮膚尊愛有加,我國女性歷來崇尚搿膚如雪、凝如脂,白凈細嫩的肌膚一直是東方人來衡量女性的重要標準,在我國民間就有-一白遮九丑一的說法。近年來,美白、祛斑類化妝品市場日趨活躍,產品銷售與日俱增,已成為護膚化妝品的主流品種之一。與此同時,有關黑色素的形成機理、黑色素的代謝途徑以及美白美白機理等方面的研究不斷深入。為美白、祛斑類化妝品的開發奠定了理論基礎。
一、皮膚的顏色
人類的膚色有六種不同的顏色,即紅、黃、棕、藍、黑和白色,這主要是因為皮膚內黑素的數量及分布情況不同所致。黑色素是一種蛋白質衍生物,呈褐色或黑色,是由黑素細胞產生的。由于黑素的數量、大小、類型及分布情況不同,從而決定了不同的膚色。黃種人皮膚內的黑素主要分布在表皮基底層,棘層內較少;黑種人則在基底層、棘層及顆粒層都有大量黑素存在;自種人皮膚內黑素分布情況與黃種人相同,只是黑素的數量比黃種人少。人體皮膚的顏色主要決定于表皮內黑色素含量的多少。此外,皮膚血管和血管里的血液及胡蘿卜素也是影響皮膚顏色的因素,胡蘿卜素以及由它轉交而成的維生素A,存在于表皮角化層和皮下組織中,使正常皮膚呈天然的黃色。皮膚血管和其中的血液,使皮膚黑里透紅,或白里透紅斗。血管較少、較深或血管收縮、供血減少之處皮膚會發白;反之則發紅。
二、黑色素的形成
1、黑素細胞
黑素細胞是皮膚的重要組成細胞之一,呈樹狀突起,細胞內形成的黑色素通過樹狀突起運輸到角質層細胞內。它以1:36比例與角質形成細胞構成一個表皮單位,存在于表皮基底層,黑素細胞通過合成黑素形成皮膚顏色,同時可吸收紫外線,使機體免遭紫外線的損害。皮膚顏色的深淺是由黑素細胞合成黑素數量的多少決定,而皮膚白則是東方女性最為崇高的美的標準之一。黑素為高分子生物色素,主要由兩種醌型的聚合物:優黑素(真黑素)和褐黑素組成。
2、黑素的形成
皮膚黑素的形成過程包括黑素細胞的遷移、黑素細胞的分裂成熟、黑素小體的形成、黑素顆粒的轉運以及黑素的排泄等一系列復雜的生理生化過程。從生物化學反應的角度來看,黑素的形成必須有三種基本物質:酪氨酸為制造黑素的主要原料;酪氨酸酶是酪氨酸轉變為黑素的主要限速酶,為銅及蛋白質的組合物;酪氨酸在酪氨酸酶的作用下產生黑素,次種作用為氧化過程,必須與氧結合才能轉變為黑素。
目前公認的黑素形成途徑為:酪氨酸一多巴一多巴醌一多巴色素一二羥基吲哚一酮式吲哚一黑素,形成的黑素叫優黑素或真黑素,皮膚的色素主要由其組成。在黑素合成中,多巴醌還可通過另一途徑經谷胱甘肽或半胱氨酸催化生成褐黑素,但褐黑素在皮膚中的功效尚不了解。
三、影響黑素形成的因素
影響黑素形成的因素很多,大體上可以分為細胞外、細胞內以及外源性因素(如紫外線)的影響等幾個方面。
1、細胞外的影響因素
近年來,有關黑素形成的分子生物學研究證明,黑素細胞生成黑素的活性受到網絡控制。皮膚內黑素細胞、角質形成細胞、朗格罕細胞、成纖細胞、血管內皮細胞、神經細胞等組成”電訊”交互網絡(即胞質網絡)。在這一網絡中,許多細胞因子對黑素細胞的繁殖分化、樹突形成和黑素合成都有影響。能夠促進黑素細胞生長、存活的因子有:堿性成纖細胞生長因子(bFGF)、內皮素(ET一1)、神經細胞生長因子(NGF)等;抑制黑素細胞增殖,使酪氨酸酶活性降低的有:白細胞介素一l(aIL—la)、白細胞介素_6、腫瘤壞死因子(SCF)能促進黑素細胞分化及黑素合成;干擾素(IFN)在一定條件下,能使黑素細胞形態改變,生長抑制;炎癥介質白三烯CA(LTC4)是人黑素細胞的促分裂源,能引起黑素細胞快速增生,并對黑素細胞有趨化作用。
2、細胞內的影響因素
(1)多酶作用的觀點。黑素細胞中決定黑素合成速率的是細胞內的多種酶。多年來,人們一直認為酪氨酸酶是黑素生物合成過程中所需的唯一的酶。隨著黑素合成研究的不斷進展,人們發現黑素細胞中還存在其他與黑素合成相關的物質。與酪氨酸酶相關的兩種蛋白TPRl(DHIcA氧化酶)和TRP2(多巴色素互變酶)在黑素的合成過程中發揮著重要的作用。它們除了對酪氨酸酶合成黑素具有協助作用以外,還具有合成其他不同類型色素的重要作用。
(2)黑素細胞調控的信號傳導途徑。許多細胞因子,如堿性成纖細胞生長因子、肝細胞生長因子/擴散因子、內皮素等都能促進體外黑素細胞增殖,有些因子還能刺激酪氨酸酶活性,使黑素細胞高度色素化。這些因子可能是通過黑素細胞膜表面的受體進入細胞內,經下游信號傳導來調控相應的靶點,引起細胞物質主要是蛋白質磷酸化或去磷酸化,對黑素細胞增殖和分化發揮調節作用。
3、外源性因素的影響
紫外線是人體長期接觸的一個外界刺激因素,是人類黑素細胞增殖和皮膚色素沉著增多的主要生理性刺激。皮膚變黑主要是由中長波紫外線(UvB和UvA)引起,紫外線能引起黑素細胞的增殖及促進黑素產生,出現皮膚色素沉著。