“黑光”给了我黑色的皮肤，我却用它来抵抗晒黑

菜哥 丨 2018年12月29日


年底商场还有各大电商平台怎么会轻易放过大家的钱包呢？这不，我的朋友又囤了3瓶防晒霜，这真让人费解，毕竟我觉得每个人只有一张脸，3瓶得用到世界末日吧。
 
“又不是只有出太阳才要防晒，紫外线可是无处不在！3瓶就够我用两个月吧。”
 
看着我脸上呆滞的表情，朋友开始了正经科普。

来自紫外线的“黑色诅咒”
 
我们的皮肤可能会受到各种光线的伤害，而这其中又以几乎和我们“出门不见抬头见”的紫外线为最。顺便一提，之所以叫它“紫外线”，是因为它的波长大于“紫”光，而且在可见光波长范围之“外”。
 
科学家根据它引发的生物效应，又将它进一步细分为：长波紫外线(UVA)320～400nm；中波紫外线(UVB)280～320nm；短波紫外线(UVC)180～280nm。
 
看到这里你是不是涌上一丝丝熟悉的感觉，有时候会在防晒霜的瓶子上看到“uv”的字样。



其实，电磁波波长越长，穿透（衍射）能力也就越强。比如说，医院一般用X射线（比紫外线高一个波长等级的电磁波）做人体透视；而波长达到几米的电磁波被用作无线通信，因为它们能越过建筑等障碍物。多嘴一句：大家不要方！波长越长，其能量也越低，所以无线通信使用的电磁波对正常生活几乎无影响。
 
紫外线中波长最长的UVA，它可穿透表皮达真皮上部，并可作用于血管和其他组织，还会加速皮肤老化，是皮肤“变黑”的主要原因。
 
而UVB会引起皮肤红斑。它主要由表皮吸收，导致表皮损伤。同时，适量UVB照射还会促进维生素D合成！世界卫生组织是这样建议的：夏天时，每周2～3次，每次5～15分钟，晒晒手、胳膊、脸，足够让你的维生素D保持在一个较高的水平[1]。
 
UVC可杀灭皮肤表面细菌等微生物，它的能量相对较高，所以会把体表的细菌“烤熟”。不过UVC波长较短，大部分被大气中的空气、云层、尘粒、水气等吸收和散射，很少能到达皮肤。
 
图1 紫外线对人体皮肤的影响[2]
 
面对紫外线的“黑色（不可见） 诅咒”，人类的皮肤也演化出了一定程度的适应机制。
 
紫外线会激发并活化黑色素细胞（melanocyte, 图1黄绿色细胞），产生黑色素（melanin，一种蛋白质），这些黑色素被转移入角质细胞越多，则皮肤就越“黑”。在紫外线照射到黑色素时，其内部化学链以极快的速度震动，将99%的有害的紫外线转换成无害的热量，从而保护了生物体的生存[3]。它能将紫外线吸收，自然也会将部分照射到体表的可见光“消灭”，导致皮肤反射的可见光减少，所以皮肤变黑了。当生成的黑色素被代谢后，皮肤颜色会再次恢复。
  
看到这里，总算是知道防晒工作的重中之重是什么了。紫外线杀伤力虽然强，却可以提前做好预防，而且每个人的 抗晒黑反应能力，也隐藏在基因中。
 
WeGene用户的抗晒黑反应能力 
 
肤色以白为美（尤其是女性），一直是中国的主流审美追求。然而，柔和冬日能让我们身心放松，炎炎夏日也可能让我们精神振奋。白与否，究竟如何取舍？在做出抉择前，我们首先要对自身抗晒黑反应能力、所处环境的紫外线强度有所了解。正确的认识，能让我们做出更合适的判断。



如果基于WeGene用户的抗晒黑反应能力（基因预测结果）和籍贯省份信息，探究在适应不同地域环境过程中，各地区的抗晒黑反应能力情况，可以发现：

图2 不同省份用户平均抗晒黑反应能力与其纬度的关系
       
排除用户数不足（低于30）的省份以及outlier（新疆的平均抗晒黑反应能力为60.4，明显高于其他省份），如图2，我们可以看出：各省份平均抗晒黑反应能力与纬度呈一定的负相关关系（R2=0.17，线性拟合斜率统计检验p值为0.027）。

图3 肤色深浅与纬度的关系[4]
 
结合文献报道的纬度与肤色的关系“纬度越高，肤色越浅”（图3），我们可以得出：总体来说，南方（海南、广州等）用户肤色比北方用户略深，其平均抗晒黑反应能力也略强。可能原因是，处于阳光接近直射的南方，为抵御紫外线，黑色素的生成水平整体略高，提高黑色素代谢能力的相关突变在人群中的频率也相应升高。

从上面的分析数据，可以知道抗晒黑反应能力包含两个方面：

1. 原本生成的黑色素较少，产生的黑色素被代谢清理。
2. 南方的紫外辐射强度更大，用户的肤色较深，抗晒黑反应能力较强。 

 
基于这些知识，我们提出以下建议：

1. 只晒伤（晒不黑）的童鞋要特别注意防晒！因为体内生成的黑色素可能偏少，不足以消弭紫外辐射带来的破坏。这也是白色人种皮肤癌发病率较高的原因。
2. 在南方生活的北方用户，因为环境中的紫外辐射更强烈了，而抗晒黑能力又稍弱，所以一方面注意防晒，另一方面要多吃富含维生素C的水果、蔬菜，防止黑色素沉积。
3. 新疆、西藏等高原地区，降水较少（云层对阳光遮挡较少），紫外辐射较强；空气相对稀薄，大气对辐射的削弱作用较弱。需要格外警惕！
4. 结合WeGene的抗晒黑反应能力预测、自身肤色与所处环境，对防晒做出更为准确的判断。

 
  参考文献：

1.The known health effects of UV, Ultraviolet radiation and the INTERSUN Programme" Archived 16 October 2016 at the Wayback Machine., World Health Organization.

2.Lephart, Edwin. (2018). Equol’s Anti-Aging Effects Protect against Environmental Assaults by Increasing Skin Antioxidant Defense and ECM Proteins While Decreasing Oxidative Stress and Inflammation. Cosmetics. 5. 16. 10.3390/cosmetics5010016.

3.https://baike.baidu.com/item/黑色素/542142

4.Deng L, Xu S. Adaptation of human skin color in various populations. Hereditas. 2017;155:1. Published 2017 Jun 15. doi:10.1186/s41065-017-0036-2