研报2皮肤皱纹及其形成机制

皮肤皱纹的简介

◆皱纹：指皮肤表面因收缩而形成一凸一凹的条纹，是皮肤老化的最初征兆。皱纹的出现和演化是衡量年龄的关键参数之一。

◆Griffiths的定义：当沿垂直于线纹轴的方向，拉伸皮肤后留下一条明显的线（该线为皱纹的底）。

◆皱纹单位：面部皱纹不是一个简单的沟槽，而是连同周围皮肤一起具有结构和功能的单位。它参与了面部神经—肌肉系统的功能。

◆皱纹特征：皮肤粗糙、褶皱深大、不易平复

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分类

根据部位，脸部皱纹可分为：

抬头纹、眉间纹、鱼尾纹、泪沟纹、兔子线（横向鼻纹）、法令纹、垂直唇纹、嘴角纹、木偶纹、下眉纹、颈纹。

◆总的来说，中国女性皱纹出现的顺序基本上遵循由上到下，由浅到深的规律。通常是从眼周往上浅浅的细纹出现开始，由浅变深，甚至可能出现下垂和眼袋；发展到脸的下半部分几乎是突然发生的，而且基本上一出现都是深纹，通常发生在更年期附近。

根据形态，脸部皱纹可分为：

动态皱纹：

皮下肌肉长期反复收缩挤压胶原纤维结构所致，与肌肉的方向垂直。比如鱼尾纹、表情纹，法令纹，唇纹等。动态皱纹还会随着年龄增长而逐渐明显和加深，不会自然消逝。

静态皱纹：

重力和皮肤失去弹性所致。比如眼周纹、泪沟、额纹、法令纹、嘴角纹、面部皱褶、川字纹、颈纹等。

根据主要发生原因，皱纹可分为：

重力性皱纹、固有性皱纹、光化性皱纹、动力性皱纹

◆重力性皱纹：地心引力

重力会使皮肤下垂或者产生褶皱，比如双下颌、颈部皱纹。提拉可使这类皱纹暂时平整，但不能消除。

◆固有性皱纹：自然老化

人体凡运动幅度较大的部位都有宽松的皮肤，其松弛状态会呈现形态不一的皱纹线，其源于真皮网状层及结缔组织中胶原纤维束的萎缩。皮肤被拉紧，皱纹线消失；体位改变，皱纹线出现部位也随着改变。

◆光化性皱纹：紫外线的伤害

指由日晒引起的皱纹，主要表现为日益增多且持久存在的线条，发生在一些经常受到日晒的区域，如脸颊、颈部。此类皱纹大多是皮肤内水分和胶原蛋白等流失造成的皮肤塌陷，一旦发生就难以逆转。

◆动力性皱纹：面部表情

眼角鱼尾纹是最先出现的动力性皱纹。此外还有眉间纹、额纹、法令纹（鼻沟纹）、笑纹和口周纹等。

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影响因素

内因

遗传基因（即性别、种族、民族和荷尔蒙失调）相关。

内因和我们自身的生命周期相关：细胞分裂，蛋白质合成，体内荷尔蒙。由内因直接导致皮肤深层的补给不足（胶原蛋白、糖胺聚糖、鞘脂等），产生的皱纹通常是有深度的，例如更年期附近出现的法令纹和木偶纹。

外因

主要是外在环境压力，如阳光（影响最大）、污染、烟雾、炎症和长期睡眠不足等。

形成机制

在真皮网状层里的胶原纤维通常为一束，相互交错，与皮肤表面平行排列，具有一定的伸缩性。由于这些纤维的排列方向不同，加上其牵引力的影响，就在皮肤表面形成了无数细小的皮沟，这些皮沟与纤维束走向一致，也与皮肤弹性方向一致，是潜在的皱纹。

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形成过程

皱纹的产生是皮肤自然老化与光老化共同作用的结果。自然老化是机体代谢自然发生的，导致皮肤表面产生细小皱纹。光老化是皮肤老化的加速器，导致皱纹加深。

UV

◆UV照射引起皮肤光老化的损伤机制包括氧化应激(ROS)、DNA损伤、细胞凋亡、基质金属蛋白酶(MMPs)作用、（糖化反应）、炎症反应及免疫抑制等。

★UV通过激活细胞信号转导通路诱导表皮角质形成细胞和真皮成纤维细胞MMPs的基因转录。

★UV通过作用于质膜电子传递系统大量产生ROS，进一步活化丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路产生MMPs(主要是MMP-1、MMP-3、MMP-9）；

★UV还可激活核因子KF-κB，诱导炎症因子转录如IL-1、IL-6、VEGF、TNF-α等表达的增多，促进MMP-1的分泌。

★UV辐射可直接或间接造成DNA损伤。角质形成细胞中的DNA会直接吸收UVB所发出的波长，引起DNA的多种损伤。

★另外，UV辐射及其引起的氧化损伤、DNA损伤等均可导致线粒体功能障碍，诱导和促进细胞凋亡；从而成纤维细胞的活性受到抑制，减少胶原蛋白的合成，产生皱纹。

IR和热

红外线主要通过影响线粒体呼吸链电子传递功能产生ROS，会进一步活化丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路产生MMP-1。同时，慢性红外线辐射显著增强紫外线诱导MMP-3和MMP-13mRNA表达以及MMP-2和MMP-9的活化。

IR破坏胶原蛋白代谢平衡，增加导致胶原蛋白降解的MMP-1的表达，并减少胶原蛋白本身的从头合成。

MMPS

MMPs是一组含Zn2+的、能降解细胞外间质的蛋白酶，是一组降解ECM的最重要的蛋白酶。MMPs中的一些酶是迄今为止已发现的惟一能分解纤维类胶原的酶。

MMP-1可降解Ⅰ型和Ⅲ型胶原纤维，可几乎完全破坏胶原纤维;MMP-3可广泛降解Ⅳ型胶原纤维、蛋白聚糖、纤维粘连蛋白和板层素胶原纤维等。MMP-9降解IV、V胶原蛋白和明胶。

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皮肤组织变化

皱纹皮肤的组织学变化主要有表皮、基底膜和真皮三个皮肤层的变化。皮肤松弛、皱纹产生主要是真皮组织及真表皮连接处（DEJ区）出现的问题。

表皮变化

表皮厚度的改变

在皱纹底部，棘细胞层变薄，颗粒层减少，使得整个表皮变薄，细胞层数减少，但由于皱纹两侧角质形成细胞的折叠排列构成角栓样结构，皱纹处皮肤外观仍增厚。

表皮角化过程受损

光老化中，表皮损伤的发生先于真皮，表皮角化过程受损是早期皱纹形成的重要因素。

◆早期皱纹时，表皮角质层增厚，标记角化细胞终末分化的丝聚蛋白明显增加，I型角蛋白减少。

◆与皱纹两侧相比，皱纹底部的颗粒层细胞的胞浆内透明角质颗粒明显减少。

◆颗粒层细胞的免疫荧光分化标记物，如丝聚蛋白、谷氨酰胺转移酶-I及硫酸软骨素等也明显减少，故皱纹皮肤保水功能下降，皮肤出现干燥和脱屑。

DEJ变化

皮肤松弛的重要因素，是DEJ不够紧致。DEJ为表皮提供支撑和弹性，在老化过程中其胶原结构流失，变得越来越松散，导致整个皮肤组织松动。

◆皮肤表达的主要胶原蛋白有：Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ（纤维性胶原）、Ⅳ（网状胶原）、Ⅶ（锚纤维）、ⅩⅦ（跨膜胶原）、ⅩⅧ型（Multiplexins胶原）胶原

Ⅳ型胶原

在表皮-真皮交界处基底膜带致密板形成了三维网状结构，维持皮肤表面的机械稳定，并作为其他分子附着的框架。UVB照射加速了明胶酶（MMP-2/9）对IV型胶原的降解，皱纹底部IV型胶原明显减少，基底膜结构破坏，故皮肤机械稳定性中断，形成皱纹。

Ⅶ型胶原

是锚纤维的附着结构（也许是唯一成分），穿过致密板聚集在真皮乳头上部，与Ⅳ型胶原一道组成锚斑，将表皮的基底膜与真皮粘连在一起，是维持基底膜与真皮乳头层稳定连接的重要成分。光老化中VII型胶原mRNA水平降低，尤其皱纹底部VII型胶原明显减少，因此，锚纤维减少，表皮真皮连接不稳定。

锚纤维的迂回部分也和以Ⅰ、Ⅲ型胶原为主的间质胶原结合，从而将表皮固定在真皮上。

ⅩⅧ型胶原蛋白

是所有皮肤层中基底膜的结构成分，分布于表皮、真皮、皮下组织，是许多组织的前体分子。随着年龄的增大，胶原蛋白ⅩⅧ的表达减少。

真皮变化

◆与皱纹形成的关系密切，使皮肤具有一定弹性和张力，起缓冲机械冲击，保护机体的作用，是皮肤对外防护的第二道屏障。

◆真皮层的水分含量必须保持在60%，低于60%肌肤将会干燥出现皱纹，真皮层里有大量毛细血管，可供给肌肤营养。

皮肤厚度的改变

光老化损伤的皮肤往往因有弹性物质的累积而增厚、粗糙，失去弹性，至晚期表皮才明显变薄；而自然老化则引起皮肤厚度减少、萎缩。

细胞的改变

在自然老化中，皮肤的血管供应减少，DEJ处变扁平，从而导致机械损伤的抵抗性减弱，而且皮肤成纤维细胞的数目减少，细胞失去活性；但在光老化中，成纤维细胞活性是亢进的，真皮内炎症性与肥大细胞的数量增加，这些细胞可以产生蛋白水解酶，降解胶原蛋白和弹性蛋白，炎症细胞能释放淋巴因子如白细胞介素，可刺激胶原和其他大分子物质的合成。

胶原的改变

在自然老化中，成熟胶原纤维变得更稳定，可抵抗酶的降解作用；但光老化皮肤中，成熟胶原纤维数量减少，这可能是皮肤被UV照射后所致的炎症浸润细胞的酶所水解。

弹性蛋白的改变

严重光损伤皮肤的最显著组织学特征是真皮内有大量粗大、蓬乱增生的弹性纤维，最终成为无定型团块；而自然老化无上述变化。

伴随的生物化学改变

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