紫外线与色素沉着

人工光源或日光中的紫外线均能促使人体皮肤色素沉着。色素沉着过程在表皮内进行，组织学上涉及黑素细胞和角质细胞。黑素细胞位于基底层中，每一黑素细胞具有多个树状突，并伸向角质细胞中，两者构成一个功能单位即表皮黑素单位。人体皮肤中有大量表皮黑素单位。黑素细胞产生黑色素小体，通过树状突输送到角质细胞，输送的黑色素小体增多则色素沉着增强，输送的黑色素小体减少则色素沉着减弱。在电子显微镜下可见到黑素细胞内含有大线粒体，粗内质网及高尔基复合体。黑素细胞内含有很多0.3～1μm的颗粒称为黑色素小体。黑色素小体由前黑色素小体转化而成； 前黑色素小体于粗内质网合成，然后转移至高尔基复合体成为黑色素小体。此外粗内质网中的核蛋白产生一种酶——酪氨酸酶，这种酶也转移到高尔基复合体并集聚于黑色素小体内。黑色素即在黑色素小体内形成。黑色素小体黑色素化在形态结构上经过四个阶段而趋于成熟，并由无色变为有色。于生化学方面其过程为：酪氨酸酶在铜和氧的参予下，催化酪氨酸羟基化形成多巴胺，多巴胺被氧化为多巴醌，再经一系列非酶反应，多巴醌产生吲哚5.6醌，聚合多个吲哚5.6醌形成黑色素。黑色素是酪氨酸的衍生物，是一种不溶性的复合的多聚体。角质细胞是接受黑色素小体的细胞，成熟的黑色素小体移至树状突顶端后，黑素细胞即将之排出而为角质细胞所吞噬。角质细胞并非仅被动的接受黑色素小体，而是积极参予黑色素小体的传送过程并参予调正黑色素小体的产生。每一个黑素细胞通过树状突可向20～30个角质细胞输送黑色素小体。紫外线促进色素沉着表现为两种类型：
(1) 即刻色素沉着：或称直接色素沉着，即于紫外线照射后立即出现。通常黑色素以两种形式存在： 一种呈还原状态，色淡；一种呈氧化状态，色较深。长波紫外线可使还原状态的黑色素转变为氧化状态，从而出现即刻色素沉着。反应时需氧，此时只色泽变深，黑色素数量并不增加。即刻色素沉着可在无红斑形成条件下出现，以长波紫外线中365nm波长的作用最显著。根据应用紫外线剂量大小及机体的反应性不同，其消失可在照射后一小时，亦可持续数月。
(2)迟延色素沉着：或称间接色素沉着，系由于黑色素数量增加而来。主要由中波紫外线中297nm波长、和短波紫外线中254nm波长的紫外线引起，其中254nm波长较之297nm波长引起的色素沉着明显。两者所引起的色素沉着均在红斑形成后出现，故均在照射后一日出现色素沉着，3～4日达高峰。254nm波长引起的色素沉着可持续2～3周；297nm波长引起者可持续1～5个月。两者促进色素沉着的作用在于：
❶作用于抑制酪氨酸酶活性的物质如硫氢化合物，使之释放Cu⁺⁺，解除其抑制作用，致酪氨酸酶活性增加，从而促使黑色素形成增加。
❷激活后备的黑素细胞，增加参予色素沉着过程的黑素细胞数量。
❸促使黑素细胞增加黑色素小体的生产。
❹促使向树状突和角质细胞输送的黑色素小体的数量增加。
黑色素的基本功能是遮光以保护组织不受紫外线的伤害。现认为黑色素可作为电子传递剂参予偶联的氧化还原反应，这些氧化还原反应可能与防护紫外线有关。黑色素也可作为一种光敏物质，如巨噬细胞负荷黑色素后对短波紫外线的损伤更为敏感。有资料指出黑色素可能和激素一样被输送到各种器官并影响其代谢。此外有报道黑色素对紫外线的吸收可影响维生素D₃的形成。