维生素e胶丸增厚角质层 用皮肤生理学谈维生素E

该论文发表于2007年《医学分子方面》，IF=7.344，截至2018年被引用118次。

皮肤是人体最外层最大的器官，已经暴露在促进氧化的环境中，包括紫外线辐射、有毒物质和空气体污染。除了这些氧化诱导因子外，皮肤还需要处理人体内源性产生的活性氧(ROS)等自由基，ROS会在细胞的生理代谢中不断产生。

为了抵抗ROS的有害作用，皮肤的各个部位(角质层/皮肤屏障、表皮、真皮和皮下组织)都配备了分层的特异性抗氧化系统，以维持体内氧化-还原平衡，防止氧化应激。无论是外源性还是内源性ROS暴露增加，皮肤抗氧化防御都会增强或耗竭。目前的研究表明，环境中的UVR和臭氧会对脂类、蛋白质和DNA造成损害。

维生素E是一种重要的营养素，由于其抗氧化特性，在护肤行业得到了广泛关注。虽然人体可以合成谷胱甘肽或辅酶Q10等抗氧化剂，但维生素E只能口服或外用。维生素E的天然来源主要是新鲜蔬菜、植物油、谷物和坚果。

维生素E在小鼠和人类皮肤中

与其他组织一样，α-生育酚和γ-生育酚也存在于小鼠和人类的表皮、真皮和角质层中。人真皮和表皮中α-生育酚/γ-生育酚的量为10:1。

有研究证明，人体上臂角质层维生素E的浓度梯度显示，下臂角质层α-生育酚含量最高，上臂角质层α-生育酚含量最低。下臂角质层中α-生育酚/γ-生育酚与上角质层的量分别为10:1和3:1。

人的真皮和表皮中α-生育酚的水平比相应的无毛小鼠皮肤层中α-生育酚的水平高几倍。因此，人角质层中α-生育酚的含量总是比小鼠角质层中的高近10倍。

就像观察到的亲水性抗氧化剂一样，小鼠和人表皮的维生素E含量高于真皮，表皮对α-生育酚的摄取和转运是非特异性的被动过程，或者说是由涉及人类肝细胞所描述的特异性结合酶(生育酚转移蛋白)的机制所调节。具体流程还不清楚。

外源性应激对皮肤维生素E水平的影响

模拟太阳紫外线照射人体皮肤(SSUV；；UVA和UVB)低于暴露后第一天引起轻微皮肤发红的剂量(0.75最小红斑剂量，MED)。两种方法都能直接检测到人表皮中的α-生育酚减少了近50%，小鼠表皮中的α-生育酚减少了85%。

因此，角质层中α-生育酚的消耗被认为是皮肤光氧化损伤的非常早期和敏感的结果。角质层中的维生素E对SSUV高度敏感的原因可能是角质层缺乏一个共同的抗氧化系统。抗坏血酸盐是一种主要的亲水性辅助抗氧化剂，可以回收光氧化的α-生育酚。与表皮和真皮中的含量相比，小鼠和人体角质层中的含量很低。

食用维生素e有两种方式:a)直接吸收紫外线UVB辐射。b)间接通过消耗受激单线态氧或活性氧中间体，它们是光敏剂在吸收紫外线时产生的，也在紫外线范围内。因为UVB和UVA都被证明在小鼠体内消耗α-生育酚，所以这两种机制可能是相关的。

α-生育酚和γ-生育酚的最大吸收峰在290-295 nm之间，对应太阳光谱的紫外波段。有趣的是，地球上290-300 nm波段的UVB大部分也被人体角质层吸收。此外，在无毛小鼠皮肤匀浆中，当α-生育酚的吸收波长在UVR最大时，α-生育酚的消耗量也最大。

这种一致性表明α-生育酚在吸收短波UVB的过程中会被直接破坏。

事实上，UVB照射皮肤时，会形成自由基。α-生育酚的直接消耗及其自由基的形成也可能影响其他内源性抗氧化剂库。如前所述，在抗坏血酸盐等还原剂的作用下，α-生育酚可以很容易地从游离基态重新转化为α-生育酚，这些还原剂可以被谷胱甘肽再次还原。

α-生育酚除了被UVB直接消耗外，还可以作为抗氧化活性阻断剂消耗。内源性光敏剂(如卟啉、核黄素、醌类、胆红素)可以吸收UVB和UVA的光子，使其电子处于激发态。然后被激发的敏化剂可以与另一种底物反应(ⅰ型反应)形成自由基或自由基离子，或者与氧反应(ⅱ型反应)形成单线态氧。光敏剂，如黑色素，在角质层中以不同的含量存在。因此，它们产生或抑制自由基的潜力与紫外线吸收的波长有关，这可能调节α-生育酚在太阳照射期间/之后的消耗。

另一个影响皮肤维生素E水平的外源性刺激源是空空气污染物——臭氧对皮肤抗氧化剂的影响:分析整个皮肤时，没有观察到维生素E的消耗。单独分析皮肤层时，检测到外表皮α-生育酚的流失，发现臭氧过于活跃，无法渗透到皮肤中，而是直接与皮肤屏障脂质和蛋白质快速反应。所以可以证明，角质层是臭氧诱导维生素E耗竭最敏感的皮肤层。此外，已经证明角质层中的维生素E对于局部使用的过氧化苯甲酰高度敏感。

维生素E在皮肤疾病中的应用

虽然维生素E已经研究了半个多世纪，但治疗特定皮肤病的证据仍然不足。在许多小规模实验和病例中，我们使用维生素E治疗黄甲综合征、振动病、大疱性表皮松解症、癌症预防、跛行、皮肤溃疡、胶原合成和伤口愈合。显然，维生素E不是药物，所以缺乏对这些疾病的安慰剂对照研究。然而，在护肤领域，包括药妆，有大量关于光保护的实验证据。

虽然民间有报道称局部使用维生素E可以预防疤痕，但维生素E对疤痕形成的作用仍不确定。这两项对照研究都没有表明局部维生素E可以防止疤痕形成。然而，目前尚不清楚外用维生素E的稳定性和配方在多大程度上影响了这些研究的结果。

对糖尿病小鼠的研究表明，氧化应激也影响糖尿病创面的愈合，外用维生素E可显著促进糖尿病创面的愈合。

最近，tsourelie-nikita等人进行了一项临床单盲安慰剂对照研究，其中96名特应性皮炎患者接受了8个月的安慰剂或口服维生素E(400 IE/天)。他们发现特应性皮炎得到了改善和缓解，维生素E治疗组的血清IgE水平下降了62%。α-生育酚摄入量、IgE水平与特应性皮炎临床表现的相关性表明，口服维生素E可能是特应性皮炎的良好辅助治疗方法。

另一项多临床双盲研究表明，外用维生素E和C能显著改善黄褐斑和色素性接触性皮炎，联合使用维生素E和C明显优于单一维生素治疗组。除了对苯二酚和防晒霜，含有维生素C和E用于脱色的外用制剂似乎也是安全有效的。此外，有证据表明氧化应激参与了黑色素瘤和非黑色素瘤癌症的病理生理过程，维生素E可以通过促进肿瘤细胞凋亡和抑制vegf介导的血管生成来减缓黑色素瘤的生长。尽管在维生素E的有益临床效果方面已经取得了这些和其他令人鼓舞的结果，但需要以精心设计的对照试验的形式进行进一步的研究，以阐明维生素E及其衍生物在上述和其他皮肤病中的作用。

使用维生素E和联合抗氧化剂进行光保护

对非酶角质层抗氧化剂的一系列研究表明，维生素E是人体皮肤中主要的生理屏障抗氧化剂。与有核的表皮相比，角质层和真皮缺乏重要的协同抗氧化剂，如维生素C。综上所述，这些发现表明皮肤屏障和上层真皮缺乏抗氧化保护。事实上，在太阳紫外线的照射下，这些皮肤部位会表现出最明显的氧化蛋白损伤。因此，补充维生素E和协同抗氧化剂，如维生素C，可以增强防晒霜的光保护策略。

维生素E的光保护

大量科学证据表明，外用维生素E有利于皮肤光保护(表2)。大量的外部研究表明，紫外线照射前使用维生素E，可以显著减少急性皮肤反应，如红斑、水肿、皮肤细胞晒伤、脂质过氧化、DNA加合物形成、免疫抑制、光敏剂反应、UVA诱导的化学发光等。局部维生素E的配方可以降低长期暴露于UVB/UVA引起的皮肤皱纹、皮肤肿瘤等慢性皮肤反应的发生率。

虽然很少有研究表明外用维生素E对真皮有明显的渗透作用，但外用维生素E对人体皮肤真皮层的保护作用仍有争议。Chung等人在体内实验中证明，用5%维生素E预处理24小时可以阻止紫外线诱导的人皮肤巨噬细胞金属弹性蛋白酶的上调。连同其他研究，这项研究表明，局部应用维生素E可能会穿透真皮，真皮中的大多数氧化蛋白质都可以被氧化，因此维生素E可以抵抗光老化。

维生素E酯，尤其是维生素E乙酸酯，也被证明是很有前途的减少紫外线引起的皮肤损伤的药物。然而，与维生素E相比，它们的光保护作用似乎不太明显。因此，一些研究未能检测到维生素E酯提供的光保护作用。因为维生素E的抗氧化性能是由其游离的芳香羟基提供的，所以维生素E酯在皮肤吸收过程中需要水解才能提供活性。维生素E醋酸酯也被证明是被皮肤吸收渗透的。为了更好的稳定性，维生素E通常以生物惰性的酯化形式使用，如维生素E乙酸酯。维生素E酯是一种药物前体，因为它渗透到皮肤中时会水解成活性的游离维生素E (α-生育酚)。然而，关于供应链中这种转化的实际程度，存在着矛盾的研究。大多数研究表明，人体角质层中维生素E酯转化为维生素E的生物过程远低于有核表皮。因此，与维生素E酯相比，α-生育酚对皮肤表面脂质和皮肤屏障成分具有更有效的抗氧化保护作用。但在有核的表皮中，维生素E醋酸酯的生物转化速率要高得多，但要看配方。

一些证据表明，维生素E乙酸酯向维生素E的生物转化可能受到紫外线辐射的增强。暴露于UVB可增加小鼠表皮酯酶的活性。

鉴于大量实验证据表明抗氧化剂对光有保护作用，研究人员认为，添加维生素C、E等协同抗氧化剂，可能会增加现代防晒配方的保护潜力。事实上，最近的报道表明，目前可用的广谱防晒配方可以有效防止红斑的形成，但对紫外线诱导的人体皮肤自由基的形成保护不力。重要的是，维生素E醋酸盐和抗坏血酸钠已被证明是生物转化为维生素E和维生素C，从而显著提高防晒霜的光保护作用，防止活表皮自由基的形成。

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