皮膚色素及厚度對(duì)皮膚光敏感性的影響

夏米娜 王學(xué)民 劉彥群 袁超 鄒穎 樊國(guó)彪 吳佩蘭 李寧

[摘要]目的：研究皮膚色素及厚度對(duì)皮膚光敏感性的影響。方法：采用日光防護(hù)指數(shù)測(cè)定儀對(duì)31名健康志愿者后背及臀部皮膚進(jìn)行照射，獲取兩種波長(zhǎng)紫外線照射下的最小紅斑量（minimal erythema dose,MED）和最小持續(xù)性黑化量（minimal persistent pigment darkening dose,MPPD）。照射前用皮膚黑素和紅色素測(cè)定儀、皮膚掃描比分光光度儀和皮膚B超測(cè)定試驗(yàn)部位。結(jié)果：MPPD與b*、MI、Depth呈負(fù)相關(guān)，MED與b*、MI、Depth呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。相同能量UVA照射后的不同皮膚反應(yīng)性與b*、Depth呈正相關(guān)；相同能量UVB照射后的不同皮膚反應(yīng)性與MI、EI、b*、Depth呈負(fù)相關(guān)，且相關(guān)系數(shù)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)論：膚色、皮膚黑素、皮膚厚度，能影響皮膚對(duì)紫外線的敏感性。膚色、皮膚黑素和血紅素、皮膚厚度，能影響皮膚黑化反應(yīng)和紅斑反應(yīng)的程度。

[關(guān)鍵詞]光敏感性；皮膚色素；皮膚厚度；MED；MPPD

[中圖分類號(hào)]R364.2+3 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1008-6455（2012）04-0605-04

The effects of skin pigment and thickness on skin photosensitivity

XIA Mi-na1, WANG Xue-min2, LIU Yan-qun1, YUAN Chao2, ZOU Yin2, FAN Guo-biao2, WU Pei-lan2, LI Ning2

(1.Affiliated The Third Hospital of Xuzhou Medical College,Xuzhou 221002,Jiangsu,China; 2. Skin &Cosmetic Research Department,Shanghai Skin Disease Hospital)

Abstract： ObjectiveTo investigate the effects of skin pigment and thickness and the association of skin photosensitivity.Methods31 subjects were exposed to two different Ultraviolet rays,before what Mexameter MX 16,Chromameter CR400 and skin B-ultrasonic were used to assess the text sites, then minimal erythema dose (MED）and minimal persistent pigment darkening dose (MPPD）were obtained.ResultsMPPD was negatively correlated with b*, MI, Depth,though MED was positively correlated with the three,and all of the correlation coefficients were statistically significant. Different skin photoreaction with the same UVA energy was affected by b*, Depth, and different skin photoreaction with the same UVB energy was affected by MI, EI, b*, Depth, and the correlation coefficients were statistically significant.ConclusionSkin UV sensitivity can be influenced by skin color, melanin and skin thickness. The tanning and erythematous degree after UV irradiation can be influenced by skin color, melanin，haemoglobin and skin thickness.

眾所周知，紫外線照射可誘發(fā)多種光損害，如皮膚紅斑、老化、光敏性疾病、異常的DNA合成、DNA損傷、免疫抑制以及皮膚腫瘤等。尋找一種結(jié)合皮膚特征預(yù)測(cè)紫外線損害的方法，是目前較為關(guān)注的話題，多數(shù)學(xué)者推薦的金標(biāo)準(zhǔn)是光試驗(yàn)，其中常用的指標(biāo)為最小紅斑量（minimal erythema dose,MED）和最小持續(xù)性黑化量（minimal persistent pigment darkening dose,MPPD）。用日光模擬儀測(cè)定皮膚的MED值和MPPD值可以比皮膚類型問卷調(diào)查更為準(zhǔn)確、客觀地反映受試者對(duì)紫外線的敏感性[1]。國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者發(fā)現(xiàn)皮膚光敏感性受到多種因素的影響：如遺傳因素、模擬日光的波段、照射部位、地理環(huán)境因素[2-5]等。本文的目的是研究照射前皮膚色素、皮膚厚度與UVB誘導(dǎo)的MED、UVA誘導(dǎo)的MPPD之間的關(guān)系。

1材料和方法

1.1 研究對(duì)象：31名健康受試者，男10名，女21名，年齡35～55歲，平均(46.6±5.6)歲。所有受試者無光感性疾病史，無系統(tǒng)使用或局部外用光敏性藥物史。背部、臀部試驗(yàn)部位膚色均一、無炎癥、色素沉著、多毛或瘢痕。試驗(yàn)前，每位受試者簽署知情同意書。受試者試驗(yàn)期間，避免過多的日光曝露并停用任何藥物。

1.2 測(cè)量?jī)x器：試驗(yàn)區(qū)域選擇后背脊柱兩側(cè)、雙側(cè)臀部外上象限。分別采用掃描反射比分光光度儀（Chromameter CR400，Konnica Minolta，Japan），皮膚黑素和紅色素測(cè)定儀（Mexameter MX16，C-K Electronic, Germany)測(cè)量試驗(yàn)部位的皮膚顏色，每個(gè)部位測(cè)量三次取平均值。Chromameter CR400采用CIE L* a* b* 顏色系統(tǒng)，L* 代表從白到黑的亮度（0～100），a* 代表紅綠平衡，b* 代表黃藍(lán)平衡； Mexameter MX16是針對(duì)皮膚的兩種主要色基黑素和血紅蛋白而設(shè)計(jì)的，其結(jié)果輸出以色素指數(shù)（MI）和紅斑指數(shù)（EI）表示[6]；皮膚B超（C-K Electronic, Germany）用于測(cè)定皮膚厚度和皮膚密度，結(jié)果輸出以 Depth和 Density表示，每個(gè)部位測(cè)定1次。

1.3.1 紫外光源：GS2006日光防護(hù)指數(shù)測(cè)定儀（中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院生產(chǎn)），光源為500W 氙燈，濾光片規(guī)格：UVA波段為UG11（1mm）和WG320（1mm），主要輸出波長(zhǎng)為320～400nm，UVB 波段為UG11（1mm）和WG335（3mm），主要輸出波長(zhǎng)為290～400nm，日光模擬儀照射形成直徑大小8mm的圓形光斑；UVA用于MPPD測(cè)定，UVB用于MED測(cè)定。

1.3.2 MPPD、MED判定方法：受試者入選后，將后背及臀部皮膚分為四個(gè)不同區(qū)域，將日光模擬儀的兩種不同波段光源按照隨機(jī)表進(jìn)行隨機(jī)照射，同側(cè)兩個(gè)區(qū)域照射波段相同。UVA波段的五孔照射能量背部為6.82～16.64J/cm2，臀部為8.52～20.80 J/cm2，UVB波段五孔的照射能量在臀部和背部均為0.56～1.37J/cm2，能量遞增幅度均為25%。于照光后4h和24h，由一名經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)生，分別對(duì)兩種不同波長(zhǎng)光源照射后的MPPD和MED進(jìn)行判讀，并按照能量高低進(jìn)行分級(jí)。

1.4 統(tǒng)計(jì)：應(yīng)用SPSS醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)軟件包中ANOV的LSD檢驗(yàn)將不同反應(yīng)能級(jí)與皮膚各參數(shù)之間進(jìn)行分析、同一能級(jí)下不同皮膚反應(yīng)性與皮膚參數(shù)之間進(jìn)行分析；應(yīng)用Spearman相關(guān)系數(shù)的方法分析不同反應(yīng)能級(jí)與皮膚各參數(shù)的相關(guān)性、同一能級(jí)下不同皮膚反應(yīng)性與皮膚參數(shù)的相關(guān)性，統(tǒng)計(jì)水平均設(shè)定為P＜0.05。

2結(jié)果

2.1 UVA照射后皮膚反應(yīng)程度：在不同能量照射后出現(xiàn)MPPD的人次及其相關(guān)皮膚參數(shù)的變化見表1。隨著出現(xiàn)MPPD的劑量遞增，b*、MI、Depth出現(xiàn)遞減， b*在16.64J/cm2劑量與其他三個(gè)劑量有顯著差異；MI在8.52J/cm2和16.64J/cm2劑量有顯著差異；Depth在8.52J/cm2和13.31J/cm2、16.64J/cm2劑量有顯著差異（表1）。

2.2UVB照射后皮膚反應(yīng)程度：在不同能量照射后出現(xiàn)MED的人次及其相關(guān)皮膚參數(shù)的變化見表2。隨著出現(xiàn)MED的劑量遞增，b*、MI、Depth出現(xiàn)遞增，且均在0.87J/cm2劑量與其他兩個(gè)劑量有顯著差異（表2）。

2.3 皮膚對(duì)模擬日光的反應(yīng)性與皮膚參數(shù)的相關(guān)性：將不同照射劑量的皮膚反應(yīng)性與各皮膚參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，在UVA照射后，MPPD的劑量和b*、MI、Depth負(fù)相關(guān)；在UVB照射后，MED的劑量和b*、MI、Depth正相關(guān)。所有生理參數(shù)的相關(guān)系數(shù)見表3。

2.4 同一UVA照射劑量下不同皮膚反應(yīng)性及皮膚參數(shù)：同一UVA照射劑量、及兩劑量合并后，出現(xiàn)不同黑化反應(yīng)的人次（臨床評(píng)判黑化反應(yīng)程度分別為1分和2分者）及其相關(guān)皮膚參數(shù)的變化見表4。在16.64～28.80J/cm2劑量范圍內(nèi)，皮膚對(duì)UVA的反應(yīng)程度越強(qiáng)烈者（2分），MI、EI、b*、Depth增加。其中參數(shù)Depth具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表4）。

2.5 同一UVB照射劑量下不同皮膚反應(yīng)性及皮膚參數(shù)：同一UVB照射劑量、及兩劑量合并后，出現(xiàn)不同紅斑反應(yīng)的人次（臨床評(píng)判紅斑反應(yīng)程度分別為1分和2分者）及其相關(guān)皮膚參數(shù)的變化見表5。同劑量UVB照射后，皮膚紅斑反應(yīng)程度越強(qiáng)烈者（2分），參數(shù)MI、EI、b*、Depth越小。在1.09J/cm2劑量，參數(shù)MI、EI、b*的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；在1.37J/cm2劑量，參數(shù)MI的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；在1.09～1.37 J/cm2劑量范圍內(nèi)，參數(shù)MI、EI、b*、 Depth的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表5）。

2.6 皮膚對(duì)同一劑量模擬日光的不同反應(yīng)性與皮膚參數(shù)的相關(guān)性：將同一照射劑量的不同反應(yīng)性與各個(gè)皮膚參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析。在UVA照射下，16.64J/cm2劑量和16.64～28.80J/cm2劑量范圍內(nèi)，皮膚黑化反應(yīng)程度和參數(shù)b*、Depth正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在UVB照射下，皮膚紅斑反應(yīng)程度在1.09J/cm2劑量，與參數(shù)MI、EI、b*負(fù)相關(guān)；1.37J/cm2劑量，與參數(shù)MI、b*負(fù)相關(guān)；在1.09～1.37J/cm2劑量范圍內(nèi)，與參數(shù)MI、EI、b*、Depth負(fù)相關(guān)，且所有相關(guān)系數(shù)均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表6）。

3討論

3.1 皮膚對(duì)紫外線的敏感性在眾多領(lǐng)域具有重要意義：光治療學(xué)、光皮膚病學(xué)、光老化研究、光致癌和光防護(hù)等[7]。本文對(duì)31名受試者進(jìn)行光試驗(yàn)，測(cè)定MED和MPPD，并研究皮膚客觀參數(shù)與MED、MPPD的關(guān)系。尋找反映光敏性的皮膚客觀參數(shù)。

3.2 兩種不同波譜的光源照射后，按照受試者出現(xiàn)MED和MPPD的能級(jí)不同進(jìn)行分類，分析各能量級(jí)的受試者間皮膚參數(shù)差異，隨著出現(xiàn)MPPD的劑量遞增，b*、MI、Depth出現(xiàn)遞減，隨著出現(xiàn)MED的劑量遞增，b*、MI、Depth出現(xiàn)遞增，且均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。b*代表膚色[8]、MI代表皮膚黑素、Depth代表皮膚厚度。說明皮膚顏色、皮膚黑素含量、皮膚厚度可反映皮膚對(duì)UVA和UVB的敏感性。

3.3 UVA照射后，MPPD的劑量和b*、MI、Depth負(fù)相關(guān)；UVB照射后，MED的劑量和b*、MI、Depth正相關(guān)。說明膚色越深、皮膚黑素含量越高、皮膚厚度越厚者，光照后發(fā)生皮膚黑化所需的能量越小，發(fā)生皮膚紅斑所需的能量越大，即易于黑化而不易于紅斑，光敏性低。反之，膚色越淺、皮膚黑素含量越低、皮膚厚度越薄者，光照后發(fā)生皮膚黑化所需的能量越大，發(fā)生皮膚紅斑所需的能量越小，即易于紅斑而不易于黑化，光敏性高。這與以前的研究相一致，Poon等[9-10]發(fā)現(xiàn)皮膚黑素含量越低（MI越小），膚色越淺（b*越?。11]，個(gè)體MED越小，越易發(fā)生紅斑反應(yīng)，即光敏性越高。

3.4 同樣劑量的紫外線照射后，個(gè)體可發(fā)生不同程度的紅斑和黑化反應(yīng)，本文將相同能量的紫外線照射后、視覺評(píng)判為1分者和2分者的皮膚參數(shù)進(jìn)行了分析。UVA照射后，皮膚黑化反應(yīng)程度越強(qiáng)烈者（2分），Depth越大；UVB照射后，皮膚紅斑反應(yīng)程度越強(qiáng)烈者（2分），MI、EI、b*、Depth越小，且均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。說明皮膚厚度可反映皮膚對(duì)紫外線的黑化反應(yīng)程度；皮膚黑素和血紅素含量、膚色、皮膚厚度可反映皮膚對(duì)紫外線的紅斑反應(yīng)程度。UVA照射后，皮膚黑化反應(yīng)程度和參數(shù)b*、Depth正相關(guān)；在UVB照射后，皮膚紅斑反應(yīng)程度和參數(shù)MI、EI、b*、Depth負(fù)相關(guān)，且所有相關(guān)系數(shù)均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。說明膚色越深、皮膚越厚者，光照后皮膚黑化反應(yīng)越強(qiáng)烈；皮膚黑素和血紅素含量越少、膚色越淺、皮膚越薄者，光照后皮膚紅斑反應(yīng)越強(qiáng)烈。

3.5 從現(xiàn)實(shí)意義來說，人類可劃分為光敏感性和非光敏感性人群[12]。光試驗(yàn)作為診斷光敏性人群的金標(biāo)準(zhǔn)，具有創(chuàng)傷性、耗時(shí)性、一定程度的主觀性，受光源和實(shí)驗(yàn)部位的影響，且可能發(fā)生光損害。皮膚顏色和厚度的測(cè)定則具有非創(chuàng)性、快速性的優(yōu)點(diǎn)。我們?cè)O(shè)想：如果能將實(shí)驗(yàn)光源和實(shí)驗(yàn)部位標(biāo)準(zhǔn)化、擴(kuò)大樣本量，結(jié)合非創(chuàng)檢測(cè)、問卷調(diào)查，制定以非創(chuàng)參數(shù)b*、MI、Depth作為分類依據(jù)的、適合中國(guó)人的光敏性皮膚定量調(diào)查表，準(zhǔn)確快速的區(qū)分光敏性人群，將是未來研究的方向。

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[收稿日期]2012-01-29 [修回日期]2012-02-25

編輯/張惠娟