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黑色素调节

 崔健华 2015-05-08
一皮肤的颜色:

人类的皮肤有六种不同的颜色,即红、黄、棕、蓝、黑和白色,这主要是因为皮肤内黑素的数量及分布情况不同所致。黑色素是一种蛋白质衍生物,呈褐色或黑色,是由黑素细胞产生的。由于黑素的数量、大小、类型及分布情况不同,从而决定了不同的肤色。黄种人皮肤内的黑素主要分布在表皮基底层,棘层内较少;黑种人则在基底层、棘层及颗粒层都有大量黑素存在;白种人皮肤内黑素分布情况与黄种人相同,只是黑素的数量比黄种人少。

人体皮肤的颜色主要决定于表皮内黑色素含量的多少。此外,皮肤血管和血管里的血液及胡萝卜素也是影响皮肤颜色的因素,胡萝卜素以及由它转交而成的维生素A,存在于表皮角化层和皮下组织中,使正常皮肤呈天然的黄色。皮肤血管和其中的血液,使皮肤。黑里透红”或。白里透红斗.血管较少、较深或血管收缩、供血减少之处皮肤会发白;反之则发红。



二、:黑色素的形成

l、黑素细胞
黑素细胞是皮肤的重要组成细胞之一,呈树状突起,细胞内形成的黑色素通过树状突起运输到角质层细胞内。它以1:36比例与角质形成细胞构成一个表皮单位,存在于表皮基底层,黑素细胞通过合成黑素形成皮肤颜色,同时可吸收紫外线,使机体免遭紫外线的损害。皮肤颜色的深浅是由黑素细胞合成黑素数量的多少决定,而皮肤白则是东方女性最为崇高的美的标准之一。黑素为高分子生物色素,主要由两种醌型的聚合物:优黑素(真黑素)和褐黑素组成。
2、黑素的形成
皮肤黑素的形成过程包括黑素细胞的迁移、黑素细胞的分裂成熟、黑素小体的形成、黑素颗粒的转运以及黑素的排泄等一系列复杂的生理生化过程。从生物化学反应的角度来看,黑素的形成必须有三种基本物质:酪氨酸为制造黑素的主要原料;酪氨酸酶是酪氨酸转变为黑素的主要限速酶,为铜及蛋白质的组合物;酪氨酸在酪氨酸酶的作用下产生黑素,次种作用为氧化过程,必须与氧结合才能转变为黑素。
目前公认的黑素形成途径为:酪氨酸一多巴一多巴醌一多巴色素一二羟基吲哚一酮式吲哚一黑素,
【无聊的理论知识储备】从黑色素形成,抑制与处理到美白刷皮产品实例

 
形成的黑素叫优黑素或真黑素,皮肤的色素主要由其组成。在黑素合成中,多巴醌还可通过另一途径经谷胱甘肽或半胱氨酸催化生成褐黑素,但褐黑素在皮肤中的功效尚不了解。


黑色素的排泄途径
黑色素排泄主要有条途径,一是黑色素在皮肤内被分解溶解和吸收后穿透基底膜,被真皮层的嗜黑色素细胞吞噬后,通过淋巴液带到淋巴结再经血液循环从肾脏排出体外;二是黑色素通过黑色素细胞树枝状突起,向角质形成细胞转移,然后随表皮细胞上行至角质层,随老化的角质细胞脱落而排出体外

三、影响黑素形成的因素
影响黑素形成的因素很多,大体上可以分为细胞外、细胞内以及外源性因素(如紫外线)的影响等几个方面.

1、细胞外的影响因素
近年来,有关黑素形成的分子生物学研究证明,黑素细胞生成黑素的活性受到网络控制。皮肤内黑素细胞、角质形成细胞、朗格罕细胞、成纤细胞、血管内皮细胞、神经细胞等组成。电讯打交互网络(即胞质网络)。在这一网络中,许多细胞因子对黑素细胞的繁殖分化、树突形成和黑素合成都有影响。

能够促进黑素细胞生长、存活的因子有:碱性成纤细胞生长因子(bFGF)、内皮素(ET一1)、神经细胞生长因子(NGF)等;
抑制黑素细胞增殖,使酪氨酸酶活性降低的有:白细胞介素一l(aIL—la)、白细胞介素_6、肿瘤坏死因子(SCF)能促进黑素细胞分化及黑素合成;
干扰素(IFN)在一定条件下,能使黑素细胞形态改变,生长抑制;
炎症介质白三烯C4(LTC4)是人黑素细胞的促分裂源,能引起黑素细胞快速增生,并对黑素细胞有趋化作用。

2、细胞内的影响因素
(1)多酶作用的观点。黑素细胞中决定黑素合成速率的是细胞内的多种酶。多年来,人们一直认为酪氨酸酶是黑素生物合成过程中所需的唯一的酶。随着黑素合成研究的不断进展,.人们发现黑素细胞中还存在其他与黑素合成相关的物质。与酪氨酸酶相关的两种蛋白TPRl(DHIcA氧化酶)和TRP2(多巴色素互变酶)在黑素的合成过程中发挥着重要的作用。它们除了对酪氨酸酶合成黑素具有协助作用以外,还具有合成其他不同类型色素的重要作用。 ,
(2)黑素细胞调控的信号传导途径。许多细胞因子,如碱性成纤细胞生长因子、肝细胞生长因子/扩散因子、内皮素等都能促进体外黑素细胞增殖,有些因子还能刺激酪氨酸酶活性,使黑素细胞高度色素化。这些因子可能是通过黑素细胞膜表面的受体进入细胞内,经下游信号传导来调控相应的靶点,引起细胞物质主要是蛋白质磷酸化或去磷酸化,对黑素细胞增殖和分化发挥调节作用。

3、外源性因素的影响
紫外线是人体长期接触的一个外界刺激因素,是人类黑素细胞增殖和皮肤色素沉着增多的主要生理性刺激。皮肤变黑主要是由中长波紫外线(UvB和UvA)引起,紫外线能引起黑素细胞的增殖及促进黑素产生,出现皮肤色素沉着。



所以,根据以上几点,美白途径有


一是抑制黑色素合成酶的活性,如抑制酪氨酸酶,多巴色素互变酶等,以减少黑色素的生成 
二是促进黑色素排出,如促进黑色素的吸收代谢等


一 抑制黑色素合成酶活性,可以分为破坏性抑制和非破坏性抑制

1.酪氨酸酶破坏性抑制
酪氨酸酶破坏性抑制主要是利用一些天然植物成分对酪氨酸酶进行修饰,改性使之失去生物活性,破坏性抑制的部位是酪氨酸酶活性中心Cu2+。例如如山萘酚的结构与酪氨酸 多巴和多巴醌类似,可以抢夺Cu2+与之结合,使酪氨酸酶失去活性。


2. 酪氨酸酶非破坏性抑制
酪氨酸酶非破坏性抑制指通过抑制酪氨酸酶的合成或取代酪氨酸酶的作用底物的途径,达到抑制黑色素形成。主要思路是氢醌与酪氨酸酶的底物酪氨酸结构相似,氢醌在酪氨酸酶的氧化作用下,同酪氨酸酶作用底物酪氨酸竞争,生成2- 羟基氢醌,减少黑色素的产生 黄芩素诱导体的母体为四羟基黄酮,与酪氨酸相同,都是对位苯酚结构,可被酪氨酸酶催化,因而可取代酪氨酸酶作用底物。
总体思路是对该酶的抑制目前主要是竞争性抑制,即寻求一种物质作该酶的底物,通过与原来能形成黑色素的底物竞争,从而破坏黑色素的生物合成途径,达到抑制黑色素的目的

3.还原黑色素中间体
一些具有抗氧化能力的天然植物成分能够将黑色素合成过程中的多巴醌。5.6-二羟基吲哚。
5.6-二羟吲哚-2-羧酸等中间体还原成多巴和多巴色素,从而抑制色素颗粒的形成。
葡萄籽 松树皮 大黄以及山楂等植物中的原花青素具有抑制酪氨酸酶活性特征,可将黑色素的邻苯二醌结构还原成酚型结构,使黑色素褪色 果蔬中的维生素 可使氧化性黑色素还原为无色的还原性黑色素。

补一个抗氧化,自由基和防晒的科普:
紫外线对皮肤作用的不同可分为三个区段:
a、VA区段紫外线的波长为320’400hm,又称晒黑段,透射能力可达真皮层,具有透射力强、作用缓慢持久的特点。
b、UVB区段紫外线的波长为280’320hm,又称晒红段,透射力可达人体表皮层,是导致皮肤晒伤的根源。
c、VC区段紫外线的波长为200。280nto,又称杀菌段,透射力只到皮肤的角质层,且 绝大部分被大气阻留,所以不会对人体皮肤产生危害。
皮肤之所以会变黑,外源性原因是主要的。紫外线的刺激会使黑色素细胞增殖、分化,激活酪氨酸酶的活性,氧化自由基,尤其以UVB紫外线作用更为强烈。
由于紫外线的波长短,能量高,很多物质的分子吸收紫外线后,容易形成电子激发态,这种激发态的分子可以引起一系列的光物理过程和光化学反应,这可以使防晒剂具有防晒作用的基础。

所以你们明白抗氧化和保持一个好的皮肤状态是多么重要了吗?不要以为黑了只刷猛药变白就OK了,抗氧化让你不会再黑回来,保湿皮肤白皙透亮!为什么你们黑了白白了又黑就是这样,因为平时护肤做不到位! 


4.抑制黑色素细胞增殖

黑色素细胞起源于胚胎神经嵴具有树状突起结构 在黑色素细胞中合成的黑色素经由树状突起分泌进入角质形成细胞随角质形成细胞的脱落而排出体外。壬二酸 ( azelaic aicd
) 是一种天然二羧酸,可选择性抑制黑色素细胞的增生作用,阻滞酪氨酸酶的合成,但对功能正常的黑色素细胞作用较小. 熊果苷能明显破坏黑色素细胞的增殖功能,抑制细胞的增长,减少细胞数量,抑制黑色素的产生.


5. 促进角质层的脱落
果酸等有机酸能加速基底层细胞不断分裂,逐渐向上推移,形成表皮其他各层物质,最后角化脱落,加速黑色素的排出 浓度高于20% 的果酸均具有良好的促进角质层脱落功效,但是自己在家里不能操作,必须去专业医师。
美白活性物质通过抑制黑色素颗粒转移至角质形成细胞或加速角质形成细胞中黑色素向角质层转移,软化角质层和加速角质层脱落等方式达到美白的效果。这类物质主要包括果酸、角蛋白酶、聚乙烯醇等。果酸具有很强的软化角质层,脱去死皮,使皮肤细腻、有光泽。果酸被认为具有美白功效,主要是因为它能促进含有黑色素的角质细胞脱落,而新形成的角质细胞可能含有较少的黑色素。大多数美容产品中都声称含有果酸,它的使用往往与其它美白剂复配。天然果酸中有乳酸、苹果酸、水杨酸及其衍生物。研究表明L一乳酸的酪氨酸酶抑制率优于Vc磷酸酯镁。,a型果酸都具有较轻的皮肤刺激性,而b型果酸则刺激性小,因此低刺激B型果酸是主要开发的方向。

一些天然植物成分美白皮肤的作用机理见表
 
 【无聊的理论知识储备】从黑色素形成,抑制与处理到美白刷皮产品实例


以上为思路。下面具体谈一下几种美白化妆品原料及其美白机制
1..超氧化物歧化酶(SOD)
根据衰老的自由基理论,在皮肤的衰老过程中,自由基对皮肤的损害是一个重要因素。体内产生的自由基与脂肪酸作用而生成丙=醛等物质,它们与细胞膜上的蛋白质等作用形成脂褐素沉积于皮肤上,成为多种色斑。自由基也能使表皮内胶原纤维、弹力纤维交联和变性、变脆而失去弹性。当皮肤的水分不足时,容易使弹性纤维断裂形成皱纹,因此自由基对皮肤的损坏作用是很大的,如能采取措施来减少皮肤自由基的生成,’对已生成的自由基进行有效的消除,并能保持皮肤的水分,就可以有效的减缓皮肤的衰老。SOD是超氧阴离子游离基的有效清除剂,目前它已在化妆品中有所应用,但效果不特别显著,原因是SOD容易失活。所以只有技术好的品牌可以保证SOD的活性。


2. 熊果苷
熊果苷是从植物中分离得到的天然活性物质,存在于梨的树叶中j以熊果苷作为美白剂的专利很多,它的化学名为4—羟基苯基一B—卜毗喃葡萄糖苷,’是一种较为常用的天然植物萃取剂。熊果苷能有效地抑制皮肤细胞中的酪氨酸酶,从而显著减少皮肤色素沉积,祛除色斑和雀斑,在化妆品中广泛地用做皮肤美白剂。

3. 维生素类
化妆品中使用的维生素主要包括维生素A、C、E和泛醇
维生素A可以看作是一种正常化的调理剂,它不仅是正常皮肤发育所必须的,而且也是骨韶、腺、牙齿、指甲和头发的生长和维护所必须的。维生素A可通过皮肤吸收,使皮肤表皮细胞活化,改变和调节胶脂的合成,有助于保持皮肤柔软和丰满,改善皮肤的屏障功能,主要用于护肤品。维生素A可防护和减少紫外辐射引起的过氧化作用和皮肤租糙,改善皮肤的水合作用。维生素C在生物氧化及还原作用中和细胞呼吸中起着重要作用,其参与氨基酸代谢,神经递质胶原蛋白和组织细胞间质的合成。

维生素C可抑制黑色素的沉积,现已开发了稳定性好,易被皮肤吸收的高级脂肪酸和磷酸酯,其衍生物主要应用防皱、抗衰老和增白的护肤化妆品。

维生素E不仅具有自由基清洗剂的功效,而且其本身也能获得激发态的氧原子,防止细胞膜因氧化而受损伤,稳定细胞膜。维生意E已较普遍用于防晒、抗衰老化妆晶、养发和生化制品,经常与维生素A、C一起使用。

泛醇亦称原维生素B5,是当今化妆品应用较好的一种维生素前体,人体吸收原维生素B5后,在醇脱氢酶的作用下,原维生素B可定量转化为泛酸。在生物体内,辅酶A是由泛酸作为前体合成,辅酶A在生物体内很多化学过程中起着有关键的作用。皮肤需要较高浓度的辅酶A,局部取用有助于肌体的治愈和复原,本篇为美白所以不做过多叙述。

4. .胎盘提取物
胎盘提取物包括约10种水溶性维生素,约16种氨基酸和约10种矿物质,胎盘提取物主要用于多类护肤制品,防止皮肤租糙、小皱纹、黑色素形成、汗斑、雀斑、冻疮等,但是作为动物器官提取物,它的生物活性较大,也比较敏感,容易失活。一样是需要看品牌科研实力的成分。

5.曲酸
曲酸又叫曲茵酶,属于吡喃酮系化合物之一。对黑色素的合成的抑制原理是:它们在反应时与Cu2+结合,阻止了Cu2+对酪氨酸酶的活化作用,或具有与酶争夺作用物质而产生的阻碍作用。近10年来,,国外许多研究试验结果证实,曲酸对人体皮肤黑色素的生成有很强的抑制作用,而且安全、无毒,不会产生白斑后遗症,能有效治疗雀班、老人斑、色素沉着、.粉刺的美白化妆品并成为淡斑类产品的国际惯例。

6. 内皮素拮抗剂 .
已知内皮素(E卜1)是人体表皮上的一种促细胞分裂荆,又是人体黑色素细胞的黑素原。嗍射能加速ET一1的分泌。Hachiya等发现a-内皮素转化酶(a—ECE)能阻止人体角质细胞分泌E卜1,从而抵抗UVB的辐射,抑制黑色素形成。


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