4大空氣污染物如何導致皮膚老化? @MSMF知識PART

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。)

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。

綜合以上來看,空氣污染對皮膚造成傷害:

有2大共通途徑──ROS上升&發炎反應加劇。
所以從護膚角度出發──應對空污的保養對策,可分別從「抗氧化&抗發炎」下手。
同時「加強皮膚屏障功能」減少空污成分侵入皮膚內部機率;及「避免皮膚的直接暴露接觸空污」的機會;或利用「清潔」程序,減低空污在皮膚上的停留時間,也均有助肌膚抗空污保養。

MSMF觀點

隨著現代社會工業化與都市化的發展,空氣污染問題也越來越嚴重。
不過除了關注「室外」環境,如都市馬路街道或工廠林立工業區等空污的高風險區域外;「室內」其實也有空污的風險因子存在,如廚房油煙的PM、或辦公室雷射印表機產生的臭氧等,若不注意空氣流通狀況,污染物質濃度上升,也會容易對肌膚產生負面影響、加速老化。
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