皮肤颜色的决定因素及其科学解析
黑素、血红蛋白与胡萝卜素如何共同影响肤色
皮肤颜色(skin color)是多种生物因素综合作用的外在表现,受种族、年龄、性别、日晒及疾病等因素影响[1]。其主要由四种生物色素构成:黑素、氧合血红蛋白、还原血红蛋白和胡萝卜素[2]。
其中,黑素是决定肤色的关键色素,包括呈棕-黑色的真黑素和黄-红色的褐黑素;氧合血红蛋白呈红色,还原血红蛋白呈蓝色,二者存在于真皮血管中,血液循环状态直接影响肤色表现。胡萝卜素为外源性色素,需通过饮食摄入[2]。
黑素由基底层黑素细胞合成,其对肤色的影响主要体现在三个方面:
1. 构成性与可变皮肤颜色
构成性皮肤颜色由基因决定,不受外界刺激影响,如臀部、上臂内侧等非曝光部位的肤色。可变皮肤颜色又称诱导性皮肤颜色,受日晒、内分泌等内外因素影响,因黑色素增加而加深[3]。
2. 不同人种间的肤色差异
全球人种通常分为黄色人种(亚洲人)、白色人种(高加索人)和黑色人种(非洲人),部分学者主张增加棕色人种(澳大利亚人)。研究显示,不同人种间黑素细胞数量差异不大,但活性、黑素小体数量与结构存在显著差异。
黑人皮肤中黑素细胞含有200多个直径0.5–0.8mm的黑素小体,无界膜包裹,广泛分布于表皮各层,以Ⅳ期为主;白人皮肤中黑素小体不足20个,直径0.3–0.5mm,聚集于界膜内,多为Ⅰ–Ⅲ期;亚洲人则兼具大而分散及小而聚集的黑素小体[5,6,7,8]。深色皮肤的黑素小体降解速度更慢[6]。
3. 真黑素与褐黑素的作用
真黑素呈棕黑色,褐黑素呈黄红色,二者比例主要由遗传决定。浅色皮肤个体(如白人)褐黑素含量较高,真黑素较少;深色皮肤个体(如非洲裔美国人)真黑素含量最高,亚洲印第安人居中[6]。总体而言,肤色越深,真黑素含量越高[6]。
此外,角质层堆积、增厚以及真皮老化(如胶原蛋白糖化)也会影响肤色表现。
图源:ISBN:9787565919336
图源:ISBN:9787565919336
不同肤色者黑素小体的差异
左:非洲人深色皮肤,黑素小体大且分散分布。
中:亚洲人黄色皮肤,兼具大而分散与小而聚集的黑素小体。
右:欧洲白人浅色皮肤,黑素小体小且聚集于界膜内。
图源:DOI:10.1371/journal.pbio.0000027
