4大空氣污染物如何導致皮膚老化？ @MSMF知識PART

2022/10/23閱讀時間約 6 分鐘

隨著步入冬季時節，台灣地區空氣品質轉差──與皮膚老化過程相關的4大空污成分「懸浮微粒(PM)、臭氧、重金屬與香菸煙霧」對皮膚外觀的影響...

皮膚是人體最大和最外層的器官，主要提供保護身體的屏障作用──因此皮膚得面對各式環境危險因子──其中最無法避免、總是24小時接觸的「空氣」環境因子，其所隱含的「空氣污染物」便是威脅皮膚健康的最大風險。

尤其現在漸漸步入冬季──整體大氣環境的「混合層高度 (Mixing layer height)」範圍（台灣地區）漸漸縮減，導致空氣中污染物「能分散稀釋的空間」萎縮，相對空氣污染物「濃度」上升（比夏季糟）──空氣品質變差，皮膚面臨的空污風險也更著相對提高。（參→行政院環保署：夏天的空氣品質為什麼比冬天好？）

（引用自~行政院環保署：夏天的空氣品質為什麼比冬天好？──同理也適用解釋：何以日夜氣溫差異，而導致「日間」空氣品質往往相對比「夜間」好。）

故空氣污染物對皮膚老化的影響為何？可以怎樣保養應對？是可加強關注的肌膚冬季保養重點之一。

根據Ines Martic等人的Review報告《Effects of Air Pollution on Cellular Senescence and Skin Aging》表示：

空氣污染會通過「直接與間接」的方式影響皮膚──前者直接皮膚暴露接觸空污成分，尤其藉由毛孔或角質縫隙，更深入積累於皮膚內部；後者則先間接經肺部（吸入）暴露，再血液循環傳送至皮膚，來產生負面影響。

重點關注與皮膚老化過程相關的４大主要空氣污染物──懸浮微粒(PM)、臭氧、重金屬與香菸煙霧：

懸浮微粒（particulate matter, PM）

懸浮微粒（PM）是空氣污染的主要成分之一，組成包括金屬、礦物質、有機毒素、煙草煙霧、花粉、過敏原和煙霧等物質。這些顆粒根據其空氣動力學／直徑大小分為三類：粒徑低於10 µm 的顆粒，歸類為粗顆粒或PM10，例如粉塵、土壤和工業灰燼粉塵；粒徑介於 0.1～2.5 µm 之間的顆粒，屬細顆粒或 PM 2.5，主要來自明火燃燒、汽車尾氣或火力發電廠產生；及粒徑小於 0.1 µm 的最細微顆粒，歸為超細顆粒或 PM 0.1，像柴油發動機的排放的廢氣中包含──這些PM依其粒徑大小不同，對身體的影響程度也不一。通常粒徑越小，越容易進入循環系統，越易導致全身性影響。
對皮膚而言，PM帶來的傷害，主要來自：其所誘導的「ROS生成」與「發炎」相關的連鎖反應──ROS造成DNA損傷、蛋白質和脂質等生物分子的過氧化，使皮膚生理功能衰退或異常引發疾病；促進發炎，導致肌膚不適（紅腫熱痛）外；也會激活降解酵素（如基質金屬蛋白酶 MMPs）的表達，來清除前述產生的異常組織分子。於是膠原蛋白、彈力蛋白或玻尿酸等成分，跟著遭殃、被降解，無法及時增生補足，於是老化皺紋接續浮現。另外若PM自身攜帶有毒性成分，如致癌物質（多環芳香烴PAH或硝酸鹽類...）等，還會誘發皮膚癌症的出現。

臭氧

為於高空中平流層的臭氧是好的，能過濾掉紫外線輻射，對地球上的生物具有保護作用──然而地表上，因工業或汽車廢氣中的VOCs （有機揮發物）和 NOx （氮氧化物），經強烈陽光（紫外線）照射催化，衍生形成的臭氧──其強氧化作用力，卻如同前述ROS般，不利皮膚與人體的健康。
研究已知：在人體皮膚中，臭氧激活表皮中發炎因子（NF-κB）、酵素（MMP-9、COX-2）和脂質過氧化表達；在真皮中，調降膠原蛋白I型和III型的生成──這些後果除加速皮膚老化跡象（皺紋和老年斑）的出現，也會影響傷口癒合進程。

重金屬

雖然許多重金屬是維持生理代謝反應的重要微量元素，例如酪胺酸酶的活性，就會受「銅」的影響──然而既為「微量」元素，顧名思義當其超過一定量時就會產生毒性。
皮膚過度暴露於重金屬污染時，會促進發炎因子（IL-6、IL-8）、蛋白酶（caspase-14）和刺激免疫細胞增殖分化因子（granulocyte-macrophage colony-stimulating factor）的表達增加──進而造成表皮細胞分化、胞外基質ECM、細胞凋亡、DNA損傷、脂質過氧化和皮膚免疫反應出現異常變化，會加速皮膚衰老，併發炎症性皮膚疾病等。

香菸煙霧

香菸煙霧包含不同的化學物質，包括活性氧、一氧化碳和活性氮等，並還含有對健康危害極大的致癌物質（多環芳香烴PAH）。
香菸煙霧對肌膚的危害，更多偏向長期慢性累積所致，主要肇因自氧化壓力高漲、損害肌膚的抗氧化系統──結果：刺激質金屬蛋白酶（MMP-1、MMP-3）高度表現、TEWL增加、脂質過氧化、衍生皮膚組織結構受損、屏障功能衰退、細胞老化、邁向死亡等。
另外除了直接暴露的負面影響外──吸入的香菸煙霧，也會導致真皮中彈性蛋白和膠原蛋白等纖維發生異常聚集，衍生的後果：皮膚乾燥、皺紋、失去彈性、及膚色蠟黃暗沉等狀況。