新方法研究头皮清洁后皮脂分泌和扩散的动力学过程

头皮上约有10 万个毛囊不断将预先形成的皮脂转运至头皮表面，使日均分泌的皮脂总量维持在“克”的水平。先前的研究发现，与邻近的前额部皮肤相比，头皮的皮脂分泌率要低得多。尽管这两处皮脂的日常水平（SCL，皮脂分泌平衡状态，单位μg/cm2）相似，但其动力学有着很大差异：前额在清洁后3 h达到SCL，而头皮则需要2 ～3 d。

皮脂腺产生皮脂后，会首先积聚在毛囊导管内，然后进一步转移至整个头皮表面，沿着约10 万根发干逐渐扩散。欧莱雅之前的研究发现，头发的根部会在洗发后6 h重新被皮脂覆盖；随时间推移，皮脂将覆盖到更远的头发区域，同时一些相邻的头发会粘结在一起。虽然相关的研究有限，但这个逐渐扩散的过程是由梳头、触摸和毛发个体特征（厚度、密度等）所驱动的。日常人们会自评头发的油腻（皮脂扩散）程度来确定是否需要对其进行清洗。另外，由于皮脂易吸附环境物质，所以最初认为略油腻的头发（洗发后1 d）最后就变成我们所说的头发“脏”。此外，由于皮脂中含有诸如角鲨烯、脂肪酸等多种不饱和脂肪化合物，它们对氧化/超氧化的过程也十分敏感。总之，洗发3 ～4 d 后，头发会逐渐变得暗淡无光，当再次洗发后便能迅速且轻松地使头发恢复洁净和美观。

受洗发水配方改进的影响，在近40 年的时间里，人类洗发的频率明显提高，从40 年前每周1 次（欧洲）到如今每周4 次。一些韩国女性的洗发频率可高达每周14 次（早、晚）。较高的洗发频率对头发油腻程度会有显著影响，例如每天洗发的人就几乎不存在油腻的问题。但在一些情况下，例如由于长发不易吹干导致女性的洗发频率下降，那么出现头发油腻的情况就会较常见一些。此外，一些新型头发清洁产品的出现（免洗型洗发水、湿巾等）也对评价方法提出了新的需求。以上原因促使该研究团队通过一种新的人体半定量方法从动力学角度重新分析头皮的皮脂产生到饱和致油腻的过程，该文旨在描述此方法并介绍其初步结果。

一、材料和方法

共招募了123名18 ～35岁来自上海地区的中国健康男性，其中64 名通过头发油腻程度自我评价入组（其中30 名自评为“油腻”，34名自评为“不油腻”）；另外59名则是通过SebumeterTM检测洗发后1 d 的皮脂水平来确定其为油腻型入组（150 ～250 μg/cm2）。其他具体方法详见原文。

二、结果

1.条带的灰度水平：分别用SebumeterTM配件之一的哑光条带从发根向发梢方向采集同一志愿者洗发后24 h 和48 h 的皮脂样本。当把条带置于黑色背景上时，吸收皮脂部位透明度的增加会导致灰度水平增加，即条带越灰，皮脂含量越高。试验结果有三点值得注意：①24 h时，距发根约4.5 cm处检测不到皮脂存在（Y0）；48 h时，距发根超过7 cm处仍能检测到皮脂；②两个样本在发根部检测到的值非常接近，表明洗发后24 h皮脂在发根部已达到饱和；③洗发后24 h 和48 h，灰度水平随距离的变化似乎遵循线性（Y =aX+b）下降规律，负的“a”值表示下降的斜率。因此，我们可将不同灰度值与距离进行整合，通过Photoshop™CS4 扩展元件计算曲线下面积（AUC）作为头发皮脂覆盖总量的指标。

2.指压的影响：为了初步确定按压条带对结果的影响，分别对31 名志愿者在洗发后24 h 和40 名志愿者在洗发后48 h，在头皮上非常近（＜1 cm）的两处增加了用手指按压条带的操作（5次和10次）。发现增加指压的操作可导致皮脂采样量的增加。这可能源自于更高的皮脂采样量，或再加上皮脂沿条带的分布更均匀。

上述结果显示，在24 h 和48 h 的皮脂采样量差异均有统计学意义（P ＜0.001，配对t 检验），并且如果假设为线性反应，那么10 次按压可以使皮脂采样量明显提高约20%。因此，下文中的不同方案均采用了10次按压。目前正在研发一种能够施加恒压的滚轮，以使条带与头发表面之间的接触和压力标准化，从而减少操作者之间可能出现的差异。

3.头皮位置的影响：以顶-鼻轴为参照，分别在不同距离的三处头皮位置（内侧、中间、外侧）采集皮脂，并获取30 名志愿者洗发后24 h 和32 名志愿者洗发后48 h 的AUC值。

对于洗发后24 h，采样位置对皮脂采集量的影响几乎为零，其AUC值在统计上没有显著性差异。对洗发后48 h，在内侧位置（接近头顶部）与外侧位置之间观察到细微但具有显著性的差异（P=0.011）。与洗发后24 h的采样结果相比，48 h 的皮脂采样值更高（≈+40%），且二者之间差异有统计学意义（P ＜0.001），这是由于皮脂由发根沿发干扩散所致。因此，下面的研究优先选取内侧位置（靠近头顶部）。

4.测量结果的重现性：连续4 周对18 名志愿者进行随访，由同一位操作者分别在其洗发后24 h和48 h采用10次指压法进行皮脂采样。结果显示，AUC 值具有高度重现性。对比24 h和48 h的3组数据，未发现统计学差异。48 h的AUC值与24 h相比，再次增长约45%。

5.测量值与志愿者自述的一致性：选取47 名志愿者，其中23 名自述头发油腻度较低，24 名抱怨头皮或头发油腻。分别测定其24 h和48 h的皮脂量，结果表明，2个时间点的AUC 值间差异均有统计学意义（P ＜0.000 5）。24 h与48 h 时测定的数值，“油腻头皮”组增加了约46%，而在“非油腻头皮”的人群中，此数值增加了119%。值得注意的是，在24 h，观察到“油腻头皮”组比“非油腻头皮”组的皮脂覆盖高得多（大约2倍）。

三、理论与实践的考量

详见原文。

四、讨论

该研究旨在重新审视消费者头皮油腻过程中的物理机制，这一过程常常被消费者感知为头发变“脏”。研究所使用的半定量法由于灵敏度高、重现性好、可应用于人体，其采样方法一旦经标准化（减少操作者的影响），将是一种很有应用前景的方法。通过对两组不同志愿者平均值进行分析（均值±SEM），初步探索了头发自然达到皮脂饱和过程中的一些主要问题。

取不同时间点的灰度均值，可以通过至少两个参数建立并定义头皮清洁后皮脂分泌和扩散整体的动力学。首先是皮脂量沿发干变化的梯度，其次是发干上检测不到皮脂的位置距离发根的长度。简而言之，结合这两个参数能够确定皮脂沿头发纤维扩散的平均速率。数据表明，24 h 采样是一个可靠的时间点，因为更容易对两个参数进行界定。48 h 采样虽然有用，但不能精确判断发干上无皮脂覆盖区距发根的距离。结果显示，在48 h时，“油腻头皮”组与“非油腻头皮”组的发根部没有太大的区别。在“油腻头皮组”中，发根部似乎很早（24 h 内）就达到皮脂饱和，而在部分非油腻头皮的志愿者中也观察到这种现象。应该强调的是，在这一区域观察到的条带透明度可能存在技术性偏差，即可能由于条带的饱和效应，皮脂量的增加不能引起条带透明度的增加。该研究团队认为，对于头皮皮脂扩散的过程，至少受3 个重要因素的影响：①头发密度，可影响相邻头发间的接触；②发干的粗细；以及③可影响皮脂向毛干扩散的梳理过程。

与许多亚洲志愿者一样，中国志愿者的头发平均密度为200根/cm2，比其他人种的头发更粗（和更圆）。因此可以合理地假设，在其他因素一致的情况下，粗头发通过提供更大的皮脂覆盖表面，比细头发表现出更慢的皮脂扩散速率。确定斜率“a”非常重要，因其整合了其他多种因素，比如头发表面的理化状态（亲脂性/亲水性的平衡）和个体皮脂产量的可变性。与“a”值相比，“b”值可能对生物学（激素）或药理学因素（抗雄激素、13-顺式视黄酸等）更敏感，后者可以调控皮脂腺对皮脂的合成及分泌。

总之，该研究提供了一种新的方法：任何可以减小斜率“a”的成分（或产品）不仅在客观上能改善头发油腻，而且常常能被消费者感知到。从应用的观点来看，还需要进一步的研究来确定一些洗发水的成分（除了表面活性剂）是否有助于皮脂沿发干的扩散。此外，目前的数据明确指出，从定量角度，研究志愿者的自我评价（油腻与否）能准确反映现实状态。