皮肤色素及厚度对皮肤光敏感性的影响

夏米娜 王学民 刘彦群 袁超 邹颖 樊国彪 吴佩兰 李宁

[摘要]目的：研究皮肤色素及厚度对皮肤光敏感性的影响。方法：采用日光防护指数测定仪对31名健康志愿者后背及臀部皮肤进行照射，获取两种波长紫外线照射下的最小红斑量（minimal erythema dose,MED）和最小持续性黑化量（minimal persistent pigment darkening dose,MPPD）。照射前用皮肤黑素和红色素测定仪、皮肤扫描比分光光度仪和皮肤B超测定试验部位。结果：MPPD与b*、MI、Depth呈负相关，MED与b*、MI、Depth呈正相关，相关系数均有统计学意义。相同能量UVA照射后的不同皮肤反应性与b*、Depth呈正相关；相同能量UVB照射后的不同皮肤反应性与MI、EI、b*、Depth呈负相关，且相关系数有统计学意义。结论：肤色、皮肤黑素、皮肤厚度，能影响皮肤对紫外线的敏感性。肤色、皮肤黑素和血红素、皮肤厚度，能影响皮肤黑化反应和红斑反应的程度。

[关键词]光敏感性；皮肤色素；皮肤厚度；MED；MPPD

[中图分类号]R364.2+3 [文献标识码]A[文章编号]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.

众所周知，紫外线照射可诱发多种光损害，如皮肤红斑、老化、光敏性疾病、异常的DNA合成、DNA损伤、免疫抑制以及皮肤肿瘤等。寻找一种结合皮肤特征预测紫外线损害的方法，是目前较为关注的话题，多数学者推荐的金标准是光试验，其中常用的指标为最小红斑量（minimal erythema dose,MED）和最小持续性黑化量（minimal persistent pigment darkening dose,MPPD）。用日光模拟仪测定皮肤的MED值和MPPD值可以比皮肤类型问卷调查更为准确、客观地反映受试者对紫外线的敏感性[1]。国内外众多学者发现皮肤光敏感性受到多种因素的影响：如遗传因素、模拟日光的波段、照射部位、地理环境因素[2-5]等。本文的目的是研究照射前皮肤色素、皮肤厚度与UVB诱导的MED、UVA诱导的MPPD之间的关系。

1材料和方法

1.1 研究对象：31名健康受试者，男10名，女21名，年龄35～55岁，平均(46.6±5.6)岁。所有受试者无光感性疾病史，无系统使用或局部外用光敏性药物史。背部、臀部试验部位肤色均一、无炎症、色素沉着、多毛或瘢痕。试验前，每位受试者签署知情同意书。受试者试验期间，避免过多的日光曝露并停用任何药物。

1.2 测量仪器：试验区域选择后背脊柱两侧、双侧臀部外上象限。分别采用扫描反射比分光光度仪（Chromameter CR400，Konnica Minolta，Japan），皮肤黑素和红色素测定仪（Mexameter MX16，C-K Electronic, Germany)测量试验部位的皮肤颜色，每个部位测量三次取平均值。Chromameter CR400采用CIE L* a* b* 颜色系统，L* 代表从白到黑的亮度（0～100），a* 代表红绿平衡，b* 代表黄蓝平衡； Mexameter MX16是针对皮肤的两种主要色基黑素和血红蛋白而设计的，其结果输出以色素指数（MI）和红斑指数（EI）表示[6]；皮肤B超（C-K Electronic, Germany）用于测定皮肤厚度和皮肤密度，结果输出以 Depth和 Density表示，每个部位测定1次。

1.3.1 紫外光源：GS2006日光防护指数测定仪（中国计量科学研究院生产），光源为500W 氙灯，滤光片规格：UVA波段为UG11（1mm）和WG320（1mm），主要输出波长为320～400nm，UVB 波段为UG11（1mm）和WG335（3mm），主要输出波长为290～400nm，日光模拟仪照射形成直径大小8mm的圆形光斑；UVA用于MPPD测定，UVB用于MED测定。

1.3.2 MPPD、MED判定方法：受试者入选后，将后背及臀部皮肤分为四个不同区域，将日光模拟仪的两种不同波段光源按照随机表进行随机照射，同侧两个区域照射波段相同。UVA波段的五孔照射能量背部为6.82～16.64J/cm2，臀部为8.52～20.80 J/cm2，UVB波段五孔的照射能量在臀部和背部均为0.56～1.37J/cm2，能量递增幅度均为25%。于照光后4h和24h，由一名经验丰富的医生，分别对两种不同波长光源照射后的MPPD和MED进行判读，并按照能量高低进行分级。

1.4 统计：应用SPSS医学统计软件包中ANOV的LSD检验将不同反应能级与皮肤各参数之间进行分析、同一能级下不同皮肤反应性与皮肤参数之间进行分析；应用Spearman相关系数的方法分析不同反应能级与皮肤各参数的相关性、同一能级下不同皮肤反应性与皮肤参数的相关性，统计水平均设定为P＜0.05。

2结果

2.1 UVA照射后皮肤反应程度：在不同能量照射后出现MPPD的人次及其相关皮肤参数的变化见表1。随着出现MPPD的剂量递增，b*、MI、Depth出现递减， b*在16.64J/cm2剂量与其他三个剂量有显著差异；MI在8.52J/cm2和16.64J/cm2剂量有显著差异；Depth在8.52J/cm2和13.31J/cm2、16.64J/cm2剂量有显著差异（表1）。

2.2UVB照射后皮肤反应程度：在不同能量照射后出现MED的人次及其相关皮肤参数的变化见表2。随着出现MED的剂量递增，b*、MI、Depth出现递增，且均在0.87J/cm2剂量与其他两个剂量有显著差异（表2）。

2.3 皮肤对模拟日光的反应性与皮肤参数的相关性：将不同照射剂量的皮肤反应性与各皮肤参数进行相关性分析，在UVA照射后，MPPD的剂量和b*、MI、Depth负相关；在UVB照射后，MED的剂量和b*、MI、Depth正相关。所有生理参数的相关系数见表3。

2.4 同一UVA照射剂量下不同皮肤反应性及皮肤参数：同一UVA照射剂量、及两剂量合并后，出现不同黑化反应的人次（临床评判黑化反应程度分别为1分和2分者）及其相关皮肤参数的变化见表4。在16.64～28.80J/cm2剂量范围内，皮肤对UVA的反应程度越强烈者（2分），MI、EI、b*、Depth增加。其中参数Depth具有统计学意义（表4）。

2.5 同一UVB照射剂量下不同皮肤反应性及皮肤参数：同一UVB照射剂量、及两剂量合并后，出现不同红斑反应的人次（临床评判红斑反应程度分别为1分和2分者）及其相关皮肤参数的变化见表5。同剂量UVB照射后，皮肤红斑反应程度越强烈者（2分），参数MI、EI、b*、Depth越小。在1.09J/cm2剂量，参数MI、EI、b*的差异有统计学意义；在1.37J/cm2剂量，参数MI的差异有统计学意义；在1.09～1.37 J/cm2剂量范围内，参数MI、EI、b*、 Depth的差异均有统计学意义（表5）。

2.6 皮肤对同一剂量模拟日光的不同反应性与皮肤参数的相关性：将同一照射剂量的不同反应性与各个皮肤参数进行相关性分析。在UVA照射下，16.64J/cm2剂量和16.64～28.80J/cm2剂量范围内，皮肤黑化反应程度和参数b*、Depth正相关，相关系数具统计学意义。在UVB照射下，皮肤红斑反应程度在1.09J/cm2剂量，与参数MI、EI、b*负相关；1.37J/cm2剂量，与参数MI、b*负相关；在1.09～1.37J/cm2剂量范围内，与参数MI、EI、b*、Depth负相关，且所有相关系数均具有统计学意义（表6）。

3讨论

3.1 皮肤对紫外线的敏感性在众多领域具有重要意义：光治疗学、光皮肤病学、光老化研究、光致癌和光防护等[7]。本文对31名受试者进行光试验，测定MED和MPPD，并研究皮肤客观参数与MED、MPPD的关系。寻找反映光敏性的皮肤客观参数。

3.2 两种不同波谱的光源照射后，按照受试者出现MED和MPPD的能级不同进行分类，分析各能量级的受试者间皮肤参数差异，随着出现MPPD的剂量递增，b*、MI、Depth出现递减，随着出现MED的剂量递增，b*、MI、Depth出现递增，且均具有统计学意义。b*代表肤色[8]、MI代表皮肤黑素、Depth代表皮肤厚度。说明皮肤颜色、皮肤黑素含量、皮肤厚度可反映皮肤对UVA和UVB的敏感性。

3.3 UVA照射后，MPPD的剂量和b*、MI、Depth负相关；UVB照射后，MED的剂量和b*、MI、Depth正相关。说明肤色越深、皮肤黑素含量越高、皮肤厚度越厚者，光照后发生皮肤黑化所需的能量越小，发生皮肤红斑所需的能量越大，即易于黑化而不易于红斑，光敏性低。反之，肤色越浅、皮肤黑素含量越低、皮肤厚度越薄者，光照后发生皮肤黑化所需的能量越大，发生皮肤红斑所需的能量越小，即易于红斑而不易于黑化，光敏性高。这与以前的研究相一致，Poon等[9-10]发现皮肤黑素含量越低（MI越小），肤色越浅（b*越小）[11]，个体MED越小，越易发生红斑反应，即光敏性越高。

3.4 同样剂量的紫外线照射后，个体可发生不同程度的红斑和黑化反应，本文将相同能量的紫外线照射后、视觉评判为1分者和2分者的皮肤参数进行了分析。UVA照射后，皮肤黑化反应程度越强烈者（2分），Depth越大；UVB照射后，皮肤红斑反应程度越强烈者（2分），MI、EI、b*、Depth越小，且均具有统计学意义。说明皮肤厚度可反映皮肤对紫外线的黑化反应程度；皮肤黑素和血红素含量、肤色、皮肤厚度可反映皮肤对紫外线的红斑反应程度。UVA照射后，皮肤黑化反应程度和参数b*、Depth正相关；在UVB照射后，皮肤红斑反应程度和参数MI、EI、b*、Depth负相关，且所有相关系数均具有统计学意义。说明肤色越深、皮肤越厚者，光照后皮肤黑化反应越强烈；皮肤黑素和血红素含量越少、肤色越浅、皮肤越薄者，光照后皮肤红斑反应越强烈。

3.5 从现实意义来说，人类可划分为光敏感性和非光敏感性人群[12]。光试验作为诊断光敏性人群的金标准，具有创伤性、耗时性、一定程度的主观性，受光源和实验部位的影响，且可能发生光损害。皮肤颜色和厚度的测定则具有非创性、快速性的优点。我们设想：如果能将实验光源和实验部位标准化、扩大样本量，结合非创检测、问卷调查，制定以非创参数b*、MI、Depth作为分类依据的、适合中国人的光敏性皮肤定量调查表，准确快速的区分光敏性人群，将是未来研究的方向。

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[收稿日期]2012-01-29 [修回日期]2012-02-25

编辑/张惠娟