董靜文,隋 娟,尹秀清,陳相龍
(1.北京青顏博識(shí)健康管理有限公司產(chǎn)研部,北京 100022;2.北京泰康燕園康復(fù)醫(yī)院營養(yǎng)科,北京 102299)
維生素C(vitamin C)具有防治壞血酸的作用,是一種強(qiáng)還原劑,在人體內(nèi)維生素C和脫氫維生素C形成可逆的氧化還原系統(tǒng),參與多種生理活動(dòng),可促進(jìn)鐵的吸收及葉酸的利用、增強(qiáng)造血功能;促進(jìn)抗體形成,增強(qiáng)白細(xì)胞吞噬作用,提高抗感染能力;還參與肝內(nèi)膽固醇的羥化作用,降低血液中膽固醇含量。此外,還與腎上腺皮質(zhì)激素合成及細(xì)胞內(nèi)環(huán)磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)形成有關(guān)。維生素C缺乏可致壞血病。維生素C存在于正常皮膚中,但人體不能合成維生素C,必須由膳食補(bǔ)充,蔬菜、水果、動(dòng)物肝是維生素C的重要來源[1]。本文總結(jié)了維生素C在皮膚健康中的作用及應(yīng)用研究現(xiàn)狀。
皮膚由表皮、真皮、皮下組織、皮膚附屬器以及神經(jīng)、脈管和肌肉組成。皮膚具有屏障和吸收功能,完整的皮膚只能吸收少量水分和微量氣體,水溶性物質(zhì)不易吸收,脂溶性物質(zhì)和油脂類物質(zhì)吸收良好,主要吸收途徑為毛囊和皮脂腺。由于表皮不含血管,其營養(yǎng)供應(yīng)較為困難,主要依賴真皮中營養(yǎng)物質(zhì)的擴(kuò)散。表皮由致密的角質(zhì)形成細(xì)胞構(gòu)成,幾乎沒有細(xì)胞外液,故最外層的細(xì)胞很難得到營養(yǎng)支持。與血漿相比,皮膚組織中含有較高濃度的維生素C,大部分維生素C存在于細(xì)胞液的結(jié)構(gòu)中。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道[2],表皮中維生素C含量約為6~64 mg/100 g(干重),真皮中維生素C含量約為3~13 mg/100 g(干重),兩層之間的濃度差異約為2~5倍。另研究發(fā)現(xiàn)[3],光損傷或老化的皮膚中維生素C水平較低,過度暴露于污染物或紫外線照射下的表皮層維生素C濃度也會(huì)出現(xiàn)不同程度的下降,這被認(rèn)為與局部的氧化應(yīng)激反應(yīng)有關(guān)。
2.1 促進(jìn)膠原蛋白及基質(zhì)形成 研究發(fā)現(xiàn)[4],維生素C可以通過增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄和延長轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的半衰期,增加Ⅰ型和Ⅲ型膠原蛋白mRNA的穩(wěn)態(tài)水平,從而刺激膠原蛋白的生成。2002年,Nusgens B等[5]發(fā)現(xiàn)局部外用維生素C可以刺激膠原蛋白肽的生物合成。2004年,Sauermann K等[6]研究發(fā)現(xiàn)局部應(yīng)用維生素C可增加老年人皮膚真皮乳頭的密度。另有研究發(fā)現(xiàn)[7],維生素C能夠刺激培養(yǎng)成纖維細(xì)胞中糖胺聚糖的產(chǎn)生。
2.2 清除自由基和抗氧化 維生素C是一種有效的抗氧化劑,表皮中含有較高濃度的維生素C,可以中和并清除暴露于環(huán)境污染物或紫外線照射后產(chǎn)生的氧化物和自由基。
2.3 抑制黑色素生成 酪氨酸酶是黑色素合成中的限速酶,維生素C的衍生物,包括磷酸鎂抗壞血酸衍生物可以通過抑制酪氨酸酶的活性,抑制醌類化合物生成,從而降低黑色素的產(chǎn)生。
2.4 促進(jìn)表皮分化、增強(qiáng)皮膚屏障 2001年,Pasonen-Sepp?nen S等[8]發(fā)現(xiàn)維生素C可能通過改變鼠表皮細(xì)胞的基因表達(dá)水平增加角質(zhì)透明顆粒的數(shù)量,促進(jìn)聚絲蛋白和角蛋白的合成,改善角質(zhì)層超微結(jié)構(gòu),增強(qiáng)皮膚的屏障功能。Ponec M等[9]研究表明,在形成角質(zhì)層脂質(zhì)屏障時(shí),維生素C發(fā)揮重要作用。Wang K等[10]研究表明,健康的皮膚需要高濃度的維生素C,維生素C在皮膚屏障的形成中起重要作用。
2.5 調(diào)控表觀遺傳通路 2014年,Lin JR等[11]發(fā)現(xiàn)維生素C可以通過調(diào)控TET活性、DNA去甲基化以及隨后的抑癌基因激活,有效拮抗紫外線誘導(dǎo)的表皮細(xì)胞凋亡。2015年,Young JI等[12]研究表明,維生素C作為組蛋白去甲基化酶JmjC的輔因子,可參與組蛋白的去甲基化過程。
3.1 外用時(shí)隨濃度升高而吸收增加 由于維生素C從胃腸道的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)是有限的,即使口服大量維生素C也不能將其皮膚濃度提高到最佳水平,Pinnell SR等[13]研究中指出,一旦達(dá)到維生素C的血漿飽和度,皮膚中維生素C的水平就不會(huì)進(jìn)一步升高。因此,只有在血漿水平低于維生素C飽和水平的人群中,膳食補(bǔ)充劑才有望有效提高皮膚維生素C的水平。維生素C也可通過局部外用于皮膚到達(dá)表皮層、真皮層。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究顯示[14],維生素C的經(jīng)皮吸收很大程度上受pH影響,外用不同濃度的維生素C,20%濃度下維生素C吸收率最高,濃度高于20%則維生素C吸收率下降。維生素C是水溶性的,但溶液穩(wěn)定性不佳,暴露于空氣、熱或光后,維生素C會(huì)緩慢降解。維生素C的天然形態(tài)在外用時(shí)滲透率高,同時(shí)也最不穩(wěn)定;維生素C的人造衍生物,比如維生素C磷酸酯相對(duì)更穩(wěn)定,但滲透率低,對(duì)皮膚作用有限。有研究使用0.6%~10.0%維生素C或其衍生物進(jìn)行人體試驗(yàn),尚無明顯不良反應(yīng)報(bào)道[15]。
3.2 光保護(hù)作用 一項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)將穩(wěn)定的15%維生素C和1% 維生素E水溶液外用于豬的皮膚,與對(duì)照組相比,維生素C能使光損傷細(xì)胞數(shù)目減少,并減輕紅斑反應(yīng),還能減少UVA暴露造成的DNA損傷[16]。另一項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)用10%維生素C溶液也有類似結(jié)果[17]。此外,聯(lián)合外用15%維生素C和1%維生素E能增強(qiáng)光保護(hù)作用,即減少細(xì)胞損傷。
3.3 改善光損傷、減少皺紋產(chǎn)生 外用維生素C能促進(jìn)膠原蛋白及基質(zhì)形成,膠原蛋白 能修復(fù)皮膚損傷,進(jìn)而防止皺紋生成。維生素C能減少彈性蛋白產(chǎn)生,而彈性蛋白在光損傷反應(yīng)中通常過度生成。維生素C還能促進(jìn)纖維母細(xì)胞增殖,而纖維母細(xì)胞隨著年齡增加會(huì)逐漸減少。研究顯示[18],外用3%~10% 維生素C超過12周能減少皺紋生成,減少膠原蛋白損傷,減輕皮膚粗糙,增加膠原生成。并且外用3%維生素C還能逆轉(zhuǎn)一些年齡相關(guān)的表皮真皮交界的結(jié)構(gòu)改變。
3.4 其他作用 研究表明[19],在人體局部外用維生素C,可以改善皮膚粗糙情況。維生素C缺乏如壞血病的一大表現(xiàn)就是傷口難以愈合。維生素C可能在傷口愈合過程中起作用。目前外用維生素C在人體傷口愈合過程中的作用還無深入研究。此外,外用維生素C可能對(duì)減輕痤瘡炎癥皮損有效,還可輕度美白,這是由于維生素C減少了黑色素生成和氧化。
自20世紀(jì)30年代發(fā)現(xiàn)維生素C作為壞血病的治療方法以來,維生素C在皮膚健康中的作用一直在討論中。維生素C在皮膚中的濃度高于血漿,并參與多種皮膚的病理生理過程,可能通過促進(jìn)膠原蛋白及基質(zhì)形成,清除自由基和抗氧化,抑制黑色素生成,促進(jìn)表皮分化、增強(qiáng)皮膚屏障功能,調(diào)控表觀遺傳通路等多種機(jī)制,對(duì)皮膚起到光保護(hù)、修復(fù)光損傷、促進(jìn)傷口愈合、美白等多種重要作用。而維生素C作為膠原蛋白羥化酶的輔助因子及抗氧化活性這兩個(gè)理論假設(shè)推動(dòng)了大部分關(guān)于維生素C和皮膚健康作用的研究。