紫外线对皮肤的危害
2023年8月26日发(作者：于园原文翻译及全诗赏析)
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紫外线对皮肤的危害
1 致癌危险
太阳光中的紫外辐射对人类来说是一种环境中的致癌物。紫外线对人类健康的危害，主要来自于自然界的太阳光和用于医学的人造光。紫外辐射给普通人皮肤带来的急性病主要包括红斑、黑斑以及局部或整个免疫系统功能下降。
——Matsumura and Ananthaswamy , (2004)
长波紫外线、中波紫外线和短波紫外线都能破坏胶原纤维，因此加快皮肤的老化。长波紫外线和中波紫外线可以破坏皮肤中的维生素A，从而可能导致皮肤的深层损伤。以前，人们以为长波紫外线无害或者危害性很小，但是现在，人们发现它能通过直接损伤DNA（自由基和活性氧）来使皮肤致癌。长波紫外线渗透入皮肤深层，但不造成表层的灼伤。和中波紫外线和短波紫外线直接损伤DNA不同的是，长波紫外线可以产生高反应性化学物质的中间体，如羟基和氧自由基，这反过来可以损伤DNA。长波紫外线间接导致的DNA损伤，主要是单链DNA断裂，而中波紫外线所造成的损害，包括直接形成的胸腺嘧啶二聚体或其它嘧啶二聚体，和双链DNA断裂。长波紫外线可以抑制整个身体的免疫功能（很大一部分是抑制了对阳光下暴晒的免疫能力），也可以诱发皮肤中基底角质形成细胞的突变。
因为长波紫外线不会引起皮肤发红（红斑），所以无法在通常的防晒系数（SPF）测试中检测出来。现在还没有很好的临床检测方法来隔离长波紫外线辐射，但防止长波及中波紫外线造成的晒伤非常重要。一些科学家认为，防晒霜中缺少紫外线过滤成分，导致了防晒用户黑素瘤发病率的升高。
图10阳光导致的皮肤发红取决于太阳光总量和皮肤对紫外光的灵敏度（“红斑作用光谱”）
中波紫外光可以直接造成DNA损坏。如上所述，中波紫外辐射能激发皮肤细胞中的DNA分子，在相邻的嘧啶碱基之间形成异常共价键，从而产生一个二聚体。当DNA聚合酶沿着这条DNA链复制时，它会将二聚体“CC”翻译为 “AA”，而不是原来的“CC”，使得DNA复制机制中加入了增长的“TT”链。这种突变可以导致癌细胞的生长，即“经典的CT突变”。这种直接的DNA损伤所造成的突变往往携带了一种皮肤癌中常见的紫外线诱变。紫外线辐射的致突变作用可以很容易地在细菌培养中观察到。这种致癌方式也是人们关注臭氧消耗和臭氧层空洞的原因之一。
当皮肤暴露在适度的辐射（辐射量取决于皮肤种类）中时，为防御紫外线辐射，皮肤中褐素的类型和数量增多，俗称作为晒黑。褐素的作用是吸收紫外线辐射和释放无害的热量，以阻断紫外线破坏皮肤组织。 长波紫外线通过氧化皮肤中已经存在的黑素，迅速晒伤皮肤，且伤痕会持续好几天，同时触发黑素从黑素细胞中释放。但是，这个过程并不增加黑素的总量，所以长波紫外线引起的皮肤变褐主要是用于美化肤，并不能防止被太阳灼伤以及中波紫外线导致的DNA损伤或皮肤癌。
与长波紫外线不同的是，中波紫外线产生褐斑的过程较慢，一般两天以后才会慢慢显现，这是因为中波紫外线的晒黑原理是刺激机体产生更多的黑素。这种黑素的产生（又称为黑索原生成），需要依靠中波紫外线直接损伤DNA来启动。具有光化学性质的黑素能够有效阻挡中长波紫外线。早期广泛使用的防晒化学品释放激发态能量的效率比不上黑素，[35]其防晒成分渗透入浅层皮肤后，可能会增加游离自由基和活性氧物（ROS）的数量。近几年，商业防晒乳液使用了改善后的滤光物（耐光物质），当皮肤暴露时间增加时，其防晒能力不会明显降低或完全消失。
防晒霜可以通过阻断中波紫外线来防止导致晒伤的直接性DNA损伤。这些产品本身大多含有SPF值（UVB-PF，即中波紫外线保护因子）。该指数显示了其隔离中波紫外线的能力，是衡量其有效性的指标之一。但是这个指标并不反映其隔离长波紫外线的能力。长波紫外线不会导致晒伤，但它所造成的间接性紫外线DNA损伤，与中短波紫外线一样致癌。美国食品和药物管理局正考虑增设一个衡量长波紫外线保护能力（UVA-PF）的星级评等系统，此前一些欧洲国家已有先例。现在的一些防晒乳液包含了诸如二氧化钛的化合物，这有助于隔离长波紫外线，类似的化学物还有氧化锌和阿伏苯宗。
2 关于防晒安全的讨论
[38][37]
图11 将左脸涂上防晒霜，图中分别展示了在可见光（左）和紫外线（右）照射下，防晒霜隔离紫外线的效果。图中涂抹防晒霜的一侧较暗，表示防晒剂吸收了紫外光。
医疗机构建议患者使用防晒霜保护自己免受紫外线辐射。现代科学已经证实有五种防晒物质可以使小鼠远离皮肤肿瘤。
然而，研究表明，一些用于防晒的化学物质与活细胞接触时会被激活，间接产生有害物质。
[39] [40] [41]当防晒霜用量增大至可以穿透角质层时，就会造成损害。
皮肤隔离紫外线的措施是否可行至今尚未定论。尽管这对于改善防晒霜配方很关键，但许多出版物依然谨慎地规避了这一问题。
2006年，Hanson等人的实验实现了对皮肤涂抹防晒霜前后，有害的活性氧（ROS）含量的检测。实验的前20分钟，防晒霜涂层有一定的保护作用，皮肤活性氧含量很小。但是一小时后，皮肤吸收防晒霜的量非常高，活性氧含量也比未防晒的皮肤高。
使用新一代的隔离物质或混合物可以避免这种结果，这种物质可在暴晒数小时后依然保持其紫外线防护性能。包含drometrizole的硅氧烷，bisoctrizole，或bemotrizinol等耐光隔离物质的防晒产品已经在世界各地上市多年，但美国市场尚未出现，与此同时，2006以来，美国已出现一种名为“依莰舒”的高品质隔离霜。