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皮肤是人体最大的器官，将人体与外界隔离开来。皮肤不但包被着我们体内所有的组成部分，而且保护其不受外界，有时候是恶劣环境的伤害。例如，有害的太阳辐射，如紫外线，就无法穿透皮肤。
皮肤由三层组成
皮肤的组成分为三部分：表皮、真皮和皮下脂肪组织（图1）。表皮是皮肤的最外层，由5层组成：角质层、透明层、颗粒层、棘层和基底层。尽管每一层都有其特殊的功能，但表皮总的功能就是将基底层产生的活的角质形成细胞转化为扁平坚硬的死角质层细胞。这些死亡的皮肤每2周就会脱落1次，并由逐层上移的、新的死亡皮肤细胞替代。通过这一过程，被太阳辐射或其他因素损害过的细胞就会脱落掉，但是保护了下层的细胞。表皮中还包括一些特化的细胞：产生色素的黑色素细胞；在免疫系统中起重要作用的朗格汉斯细胞；作为触觉感受器的Merkel细胞。
图1 人类皮肤横截面图解
人类皮肤的三层结构——表皮、真皮和皮下脂肪组织，使人体内部器官免受外界环境的伤害，并产生触觉，以及通过流汗或血管收缩来帮助机体调节体温
真皮主要由结缔组织构成，比表皮要厚很多。真皮中包含了皮肤的许多细胞器：外分泌腺、毛囊、皮脂腺、毛细血管及神经末梢。这些结构是由有弹性的蛋白质、胶原蛋白及弹性蛋白纤维组成的基质作为支撑的（胶原蛋白占真皮干重的70%）。真皮使皮肤具有柔韧性并帮助传递触觉和压力感觉，参与体温的调节。当体内温度上升时，汗腺释放水到皮肤表面，通过水的蒸发带走热量来降温。反之，当环境寒冷时，皮肤中的血管会收缩，从而使血液更多地在内脏器官内流动。
皮下脂肪组织构成了皮肤的底层，主要包含脂肪组织和血管。脂肪层起到了一个隔离和缓冲的作用，同时也能帮助调节皮肤自身及身体的温度。
皱纹是怎么形成的？
皱纹是衰老最直观的结果之一。所有的人及人的所有部位都会出现皱纹。皱纹形成的原因在于真皮产生的皮肤细胞数量减少、皮肤细胞的正常功能发生改变，以及皮下脂肪的减少。由衰老引起的皮肤细胞数量的减少最终导致皮肤变薄，而且是从表皮开始。细胞数量的减少是由于端粒缩短而引起的细胞分裂变慢造成的。同时，一些研究也发现基底层中有丝分裂细胞的数量会随着年龄的增加而减少。随着皮肤细胞的减少，胶原蛋白和弹性蛋白的产生也随之减少，从而导致皮肤逐渐失去弹性。另外，胶原蛋白非酶依赖性交联的增加也会使皮肤的弹性下降。随着每一次新的交联，蛋白质的弹性降低，真皮也变得更为扁平。由于失去弹性，表皮不再光滑，从而使其下面的真皮和皮下脂肪的不平整显露无遗。
皮肤随年龄而变得不平整的最重要原因在于皮下脂肪层储存脂质的减少。一般来说，成年人体内的大部分脂肪储存在皮下脂肪层。年龄在20岁到40岁之间的成年人身体储存脂肪相对均匀。但当我们过了60岁，脂肪往往会更多地储存在腰部（男性）、胯部（女性）和臀部（男性和女性）。此外，由于目前还不清楚的原因，脸部、手臂和腿部的皮下脂肪会减少。随着年龄的增加，这些部位皮下脂肪减少，并被相对无弹性的表皮所覆盖，从而导致皮肤不平滑和皱纹的形成。
长时间紫外线照射会对皮肤造成明显损害
外源因素如污染、吸烟和过量饮酒会对皮肤造成很大的损害。然而，时间依赖性的、环境引起的皮肤损伤超过90%由阳光暴露引起。光老化——紫外线造成的对皮肤的长久伤害——主要发生在真皮中，是由于异常弹性组织的积累造成的，也就是临床上所说的日光性弹力组织变性。受损的弹力纤维及胶原蛋白纤维积累并形成功能失调的细胞外基质，导致皮肤弹性丧失、皱纹形成及毛细血管扩张（皮肤表面出现微小血管的扩张）。另外，重复性的阳光暴晒会破坏黑色素细胞。黑色素细胞结构和功能上的改变可能会导致存在遗传风险的人患上黑色素瘤。黑色素的重要性体现在深色皮肤比起浅色皮肤老化的速度要慢很多。
光老化及日光性弹力组织变性的病因目前还不清楚。多数研究表明紫外线引起的活性氧，亦称中心氧自由基（ROS）可能在其中起着重要的作用。回顾第4章里面的内容，活性氧中的非配对电子与其他分子很快发生反应并改变蛋白质的结构和功能。由于胶原蛋白和弹性蛋白更新的速度很慢，受到损坏的弹性纤维往往会在真皮的基质中积累。对于弹性纤维的破坏也会引起免疫反应，从而对真皮产生更为严重的伤害。许多研究显示，免疫系统对于被活性氧破坏组织的反复反应会加速皮肤的老化。
光老化是完全可以预防的。不要暴露在太阳光或仿晒机有害的紫外线辐射下。当然，很多人无法或不愿意采取这种极端的措施，那么限制在日光直接照射下的时间和使用防晒霜，可以有效减少光老化的影响，并降低罹患皮肤癌的风险。
《衰老生物学》
[美] Roger B. McDonald 著
王钊，张果 主译
责编：罗静，刘晶
北京：科学出版社，2016.9
ISBN：978-7-03-048451-2
《衰老生物学》是第一本以生物衰老为主题的教材，是一本针对生物相关学科的学生所写的教科书，主要阐述了衰老和长寿的影响因素及进程。全书共10章，主要介绍三部分内容：第1、2章介绍衰老生物学在科研和临床应用中较为常见的基础概念。第3～6章介绍进化、细胞及遗传水平的衰老生物学发现，以及这些发现如何影响了我们对衰老的起因和过程的认知。第7～10章介绍前几章涉及的基础科学知识在人类衰老和长寿中的应用。书中内容叙述如故事一般引人入胜，又不失生物科学课本的准确性与科学性。图解通俗易懂，同时有详尽的注释加以补充。本书依照标准的生物学教材安排，每一章都提供了后面章节中需要理解的一些概念和法则，每一章文中都标粗了关键术语，文末还列有核心概念、讨论问题、补充阅读等，方便学习与查阅。
（本期责编：李文超）
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