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皮肤由表皮和真皮组成，表皮的干细胞称为基底细胞，它有活跃的分裂和分化能力，形成表皮的各个层面，构成了皮肤的新陈代谢。许多发色团[能够吸收紫外线辐射（ultraviolet radiation，UVR）并产生有害活性氧的化学物质]存在于皮肤中。DNA吸收户外紫外线（ultraviolet radiation B，UVB）光，引起相邻嘧啶碱基之间的变化，这些受损的DNA分子可以刺激引起皮肤炎症反应的修复机制。皮肤内的其他发色团吸收来自紫外光的光子并产生单线态氧，单线态氧是一种具有高度活性的氧类物质，反过来可以产生活性氧（reactive oxygen species，ROS），并组合起来攻击细胞组分，如细胞膜、细胞蛋白、脂质、核和线粒体DNA。辐射作用时，组织内产生大量的ROS自由基，会损伤蛋白质、脂质和核酸等生物大分子，引发一系列的炎症反应，抑制基底细胞的分裂分化，导致基底细胞及新生血管的丧失，从而产生皮肤损伤[1]。太阳辐射是指到达地球表面的连续的电磁辐射，包括部分紫外线和可见光。其中紫外线波长为200~400 nm，可见光波长为400~ 800 nm，紫外线又可分为短波紫外线（UVC，200~ 290 nm）、中波紫外线（UVB，290~320 nm）和长波紫外线（UVA，320~ 400 nm）。其中UVC对生命细胞的杀伤能力最强，但一般均被地面大气层中的氧及臭氧所吸收，因此，到达地面的紫外线主要是UVA和UVB，所以UVA和UVB是导致皮肤损伤的主要作用光谱。在3种不同波长的紫外线中，UVA导致细胞自由基生成、脂质过氧化的能力最强，可影响真皮组织中的胶原及弹力纤维，导致皮肤光老化；UVA的穿透力强，它对DNA损伤没有直接的影响，但它会间接地产生ROS，从而导致DNA氧化性损伤而致单链及双链的断裂。对于暴露于UVA辐射下并存在有光产物和DNA损伤的会继发引起光敏反应。UVB主要引起表皮层及真皮浅层的病变，UVR的能量通常被细胞中的蛋白质和DNA所吸收并引起多种DNA损伤，UVB由于本身的波长多被表皮的角质形成细胞所吸收而引起DNA损伤，从而产生日晒红斑、免疫抑制及皮肤癌。可见光可促进表皮皮肤替代物中ROS及炎症因子如IL-1α、IL-6、IL-8、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（granulocyte-Macrophage colony-stimulating factor，GM-CSF）的产生，增加金属基质蛋白酶的表达，但不能促进肿瘤坏死因子α的释放。此外，可见光可激活表皮生长因子受体-细胞外调节蛋白激酶（epidermal growth factor receptor-extracellular regulated protein kinases，EGFR-ERK）信号调节通路。太阳辐射造成的皮肤损伤是皮肤癌的主要风险因素。太阳辐射导致的皮肤癌的发病率在肤色白皙的人群中较高，特别是在欧洲人群中更为显著，这与皮肤对阳光敏感性的基因有关。晒黑反应主要由黑色素的色素沉着决定，旨在保护皮肤免受DNA损伤。在这篇综述中，我们主要关注紫外线等光源对皮肤损伤、黑素瘤和皮肤癌的影响，还讨论了与其相关的基因位点及局部策略的临床新应用。
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UVR是人类暴露的最重要的环境DNA损伤剂之一。阳光（特别是UVA和UVB）会引发各种类型的DNA损伤，DNA损伤可能产生一些有害的后果，如细胞死亡、诱变、光老化和癌症。UVA和UVB光子不仅可以被DNA吸收产生直接损伤，而且还可以通过其他发色团导致ROS的形成，可能会间接导致DNA损伤[2]。已发现太阳紫外线诱导的突变在参与关键细胞过程（例如增殖、分化和存活）的基因中产生特征性突变。UVB可通过光化学诱导DNA光产物的形成引起直接DNA损伤，DNA光产物是通过相同的多核苷酸链中两个相邻嘧啶之间的共价键连接的二聚体，如环丁烷嘧啶二聚体（cyclobutane pyrimidine dimers，CPDs）和嘧啶6-4嘧啶酮，它们是由UVB诱导的两种主要的DNA光产物[3]。通过核苷酸切除修复可以修复这些庞大的DNA损伤系统，修复不足可导致UVB诱导的特征性突变，特别是相邻嘧啶（约70%）和CC→TT串联突变（约10%）环境中的C→T转换。最近，Moon等[4]证明UVB是一种关键的外在因子，以炎症依赖的方式通过黑色素干细胞促进黑色素瘤的发生。黑色素激素1受体是黑色素细胞中的关键信号分子，被内源性神经肽α促黑色素细胞激素活化后，诱导黑色素细胞内酪氨酸酶的合成，从而促进黑色素细胞内黑素合成增加，同时通过增长黑色素细胞树突，增加黑色素小体数量及黑色素小体体积，促进黑色素小体的释放[5]。皮肤恶性黑色素瘤形成的机制主要由于黑色素细胞中DNA突变所致，据估计，大约90%的黑色素瘤是由UVR导致的[6]。表观遗传学研究的最新进展表明，在黑色素瘤中存在DNA羟甲基化标记，并且DNA甲基化在5-羟甲基胞嘧啶等几种肿瘤抑制基因启动子区域中高度缺失[7]。
UVA通过两种机制间接引起细胞DNA损伤：在I型光敏反应中，从UVA激发的发色团到DNA的能量转移触发CPDs的形成，在II型反应中，当存在单线态氧（1O2）时，UVA可导致鸟嘌呤碱基的氧化，产生7,8-二氢-8-氧鸟嘌呤损伤[8]。这些病变通过称为碱基切除修复的不同途径修复，其由酶8氧鸟嘌呤DNA糖基化酶-1启动，低效修复导致的常见UVA诱导突变包括G→T颠换和G→A转换[9]。通常，CPDs的产生直接在UV吸收的皮秒内完成[10]。然而，Brash等[11]研究发现，在UVA或UVB暴露后，含有黑色素的黑色素细胞至少继续产生CPDs 3 h，而CPDs诱导在成纤维细胞和白化黑色素细胞中仅持续皮秒。来自黑色素细胞中延迟产生的CPDs被称为“暗CPDs”，并且在含有褐黑素的皮肤中最突出。合成黑色素后，成熟的黑素体沿着黑色素细胞微管转运并转移到邻近的基底角质形成细胞[12]。黑色素被证明是这些“暗CPDs”形成的积极参与者，并且是在紫外线照射下由CPDs引起的延迟DNA损伤。从机制上来讲，当紫外诱导的ROS和氮物质结合时，它们将激发黑色素片段中的电子，产生量子三重态，通过无辐射能量转移到DNA诱导的CPDs[11]。UVR对皮肤产生各种生理后果，从遗传改变、色素沉着到致癌作用。鞣制反应是一种强大的光保护机制，可防止UVR暴露的破坏性影响。越来越多的证据支持UVR是一种成熟的致癌物质，也是导致皮肤恶性肿瘤发生和发展的主要外在因素，皮肤癌的发病率一直在快速上升，尤其是在年轻人中[12]。此外，有临床前和临床研究表明，紫外线具有驱动晒黑依赖性的成瘾能力[13]，因此对于了解UVR对皮肤损伤的过程和机制是非常重要的。
人体接受UVR后，皮肤和其他细胞类型如单核细胞、巨噬细胞、淋巴细胞和血管内皮细胞内的炎症反应激活是由于核因子kB通路的上调发生的。该信号通路导致表皮角质形成细胞释放原发性促炎细胞因子：肿瘤坏死因子α和IL-1，其他继发性炎症细胞因子IL-3、IL-6、IL-8、IL-7和IL-10也会在最初的炎症反应后释放。UVR还会激活环加氧酶和脂氧合酶系统，进一步增加促炎前列腺素和白三烯的产生。另外，其他因素如皮肤角质形成细胞释放的粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子可引起由原发性炎症介质引发的复杂级联反应，最终刺激巨噬细胞活化所涉及的因子免疫抑制[13]。
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通常认为日光中的UVR是导致皮肤光老化的主要因素。最近研究认为可见光辐射作用于皮肤后，也可对皮肤结构和皮肤中的细胞造成影响，参与皮肤光老化[14]。可见光属于太阳光谱中视觉能感知的部分，约占到达地面太阳光的40%[15]。与人造光源不同，阳光中的可见光穿透力强，其中20%的可见光可穿过表皮及真皮到达皮下组织[15]。可见光辐射以剂量依赖的方式产生过氧化氢，用抗氧化剂预处理细胞阻止了可见光在皮肤细胞中产生的自由基，这表明预防可见光照射是防止皮肤损伤的潜在方式。研究表明，除了诱导产生基质金属蛋白酶之外，可见光还增加了促炎细胞因子（IL-1α、IL-1受体拮抗剂、IL-6、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子和IL-8）的表达，诱导产生基质金属蛋白酶9[16]。
可见光可通过ROS等途径诱导DNA损伤、胶原降解、血管形成，进而导致皮肤光老化。值得注意的是，不同波长的可见光产生的皮肤生物学效应存在差异。研究证实蓝光诱导皮肤产生自由基的能力显著高于红光[17]。在细胞水平上，红光对角质形成细胞和内皮细胞的增殖无明显作用，而蓝光则能明显抑制角质形成细胞的增殖，同时可促进其分化。此外，在分子水平上也发现蓝光可参与人成纤维细胞的基因表达[15]。以前，蓝光一直被认为是治疗多种疾病的选择[16]。最近，已发表数据显示蓝光导致ROS介导的光老化以及炎症、基质金属蛋白酶和IL-8等标记物的遗传表达改变，因为它涉及色素沉着和可诱导III-VI型黑素细胞中酪氨酸酶-多巴铬互变异构酶复合物的产生，其可导致持续的酪氨酸酶活性[16-17]。研究者在光致皮肤损伤的人群中观察到可见光诱导的皮肤黑化现象[17]，但有学者认为，可见光诱导的皮肤色素沉着需可见光的预暴露刺激，该刺激可激活黑色素生成过程，是新黑色素合成的起始步骤，同时证实可见光能促进酪氨酸酶基因的表达，认为该现象是可见光引起皮肤色素沉着的机制[18]。
另外的数据表明，抗氧化剂如生育酚能够阻断或阻止这种ROS介导的蓝光引起的皮肤效应[19-20]。皮肤卟啉病系血红素生物合成途径中因某种特异性酶缺乏或活性低下所引起的一组卟啉代谢障碍性疾病，该过程异常可导致体内卟啉或者卟啉前体含量增多，后者对400 nm左右波长的光线十分敏感，可导致光毒性损伤，400 nm波长附近的可见光与卟啉病的发生密切相关[21]。随着对可见光辐射机制认识的加深，越来越多的研究表明抗氧化或抗自由基的活性物质能防护可见光[22]。常用抗氧化剂包括维生素C、维生素E、13-胡萝卜素、金属硫蛋白以及众多植物提取物等，这些成分对可见光没有直接影响，但加入化妆品后可提高皮肤抗氧化能力，起到间接防晒作用。此外，对可见光的防护还包括药物治疗。维生素C、维生素E、烟酰胺、抗疟药、糖皮质激素、抗组胺药等药物，具有降低皮肤光敏感性、抗过敏反应和抗炎症反应的作用，可用于治疗可见光导致的皮肤损伤。
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臭氧是地球大气中的一种微量气体，它是由大气中氧分子受太阳辐射分解成氧原子后，氧原子又与周围的氧分子结合而形成的，含有3个氧原子。大气中90%以上的臭氧存在于大气层的上部或平流层，离地面有10~50 km。还有少部分的臭氧分子徘徊在近地面，对阻挡紫外线有一定作用。虽然臭氧在平流层起到了保护人类与环境的重要作用，但若其在对流层的浓度增加，则会对人体健康产生有害影响。臭氧对眼睛和呼吸道有刺激作用，对肺功能也有影响，较高浓度的臭氧对皮肤也是有害的。虽然臭氧不能穿透皮肤，但臭氧诱导的损伤主要是其通过形成脂质过氧化产物诱导氧化应激的结果，慢性暴露确定高浓度的大气臭氧已经被证明可以在最外层皮肤层（角质层）和肺部呼吸道内部液体中诱导抗氧化剂耗竭以及脂质和蛋白质的氧化。臭氧易通过迈克尔加成和希夫碱形成过程与蛋白质亲核试剂反应。臭氧的目标是蛋白质的半胱氨酸、组氨酸和赖氨酸残基，并且通过4-羟基壬烯醛-蛋白质加合物形成和皮肤脂质过氧化作用影响皮肤脂质[23]。
培养角质形成细胞的体外研究已经证明了臭氧对皮肤细胞的破坏作用以及抗氧化剂对臭氧诱导的皮肤损伤的保护作用[17]。臭氧暴露诱导细胞毒性，抑制细胞增殖，并增加4-羟基壬烯醛蛋白质加合物的形成。此外，臭氧降低了氧化还原敏感转录因子核因子κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）（参与促炎细胞因子转录）的活化，因此NF-κB成为臭氧诱导相关皮肤炎症的主要参与者之一，作为NF-κB活化标志物的p65亚基，暴露于臭氧的细胞表现出其核表达剂量的依赖性增加，NF-κB是多种细胞反应的主要调节因子，负责细胞凋亡信号通路、细胞增殖、血管生成和转移、促进肿瘤和炎症发生。因此，臭氧可以间接激活皮肤中的通路，这些通路可以对皮肤以及整个生物体造成损害。事实上，已经证明臭氧在皮肤细胞NF-κB上直接活化[24]，臭氧也可以激活皮肤中促炎细胞因子IL-8的表达[17]。臭氧在皮肤中的其他下游作用包括激活keratin 10、PCNA基因和应激蛋白[如热休克蛋白、HO1、AhR（芳香烃受体）和促炎标记物（COX2和iNOS）][25]。预处理角质形成细胞与局部维生素C复合物可防止臭氧诱导的皮肤角质形成细胞和三维皮肤模型中的细胞毒性[17]。在上海进行的以时间序列分析的一项流行病学研究中，评估了皮肤病的急诊就诊与臭氧暴露之间的关联。各种皮肤病（包括荨麻疹、湿疹、接触性皮炎、皮疹、其他非特异性出疹、感染性皮肤病和其他皮肤病）与从上海监测中心获得的每日空气污染数据相关，包括臭氧、空气动力学直径为10 μm或更小（PM10）的颗粒物、二氧化硫（SO2）和二氧化氮（NO2）。环境中臭氧含量与皮肤状况之间存在直接的相关性[26]。这些发现在生物学上是合理的，因为臭氧具有高反应性和高氧化能力，可与皮肤中的生物分子反应形成臭氧化物和游离自由基。本研究提供的证据表明，目前臭氧的大气水平对一般人群的皮肤健康有不利影响，因此有必要进一步研究臭氧对人体皮肤的有害影响，并采取可能的措施以抑制其影响。
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许多学者[27-30]进行了欧洲人群的全基因组关联研究，结果鉴定出皮肤对阳光敏感性的几种DNA变体，包括7种基因，即ASIP、EXOC2、HERC2、IRF4、MC1R、SLC45A2和TYR。已知它们是与色素沉着相关的性状（如头发、眼睛或皮肤颜色[31-32]），还与皮肤癌[33-35]有关。然而，虽然一些基因座对色素沉着和皮肤晒黑都有影响，但所有基因对于皮肤癌的发展有两个途径：依赖色素沉着或不依赖色素沉着[36]。Allen等[37]使用英国生物库的数据进行大规模的全基因组关联研究，鉴定出10种新型关联，并复制了先前与易于皮肤晒黑相关的10种基因或色素沉着的相关表型。此外，他们还展示了皮肤晒黑容易程度与非黑色素瘤皮肤癌之间的遗传相关性，并强调了气道高反应性/蛋白质二硫键异构酶家族的高度相关成员-前梯度蛋白AHR/ AGR3变异与晒黑能力和皮肤恶性黑素瘤（CMM）风险之间的共同遗传效应。真黑色素（黑、棕色素）与黑暗素色素（红、黄色素）的相对比例受MC1R基因调控，该基因中的不同（低、中频）变体已与多种色素沉着相关表型[31]以及黑素瘤[33]和非黑素瘤皮肤癌[34-35]相关。
之前已鉴定的几种基因与皮肤癌易感性的增加有关，AFG3L1P、AGR3、HERC2 / OCA2、MC1R、RALY / ASIP、SLC45A2和TYR基因的常见DNA变异体、CMM11[33]以及AHR、ASIP、BNC2、DEF8、IRF4、MC1R、OCA2、TYR、SLC45A2基因与非黑素瘤皮肤癌风险相关[34-35]。有研究还发现，单体型包括多种MC1R变异体，也与皮肤色素沉着有关[32]。有趣的是，携带MC1R基因的基因座上的DNA变异体可以调节阳光暴露的皮肤组织中的SPATA33基因，这种基因与面部色素沉着和皮肤鳞状细胞癌有关[38]。在所有组织中，CDK10基因与CMM24相关，研究还发现H3K36me3和H3K27ac的增强子标记显著富集，这些标记与积极转录的区域相关，H3K4me1调节促进转录因子的染色质结构，H3K4me3与活跃转录基因的转录起始位点相关。研究还发现DNase I超敏感位点的富集与转录活性和转录因子在染色质的开放区域相关。
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在生理状态下，皮肤不断地进行鳞状上皮的脱落、皮脂的分泌和毛发循环，表皮中的细胞不断丢失。因此，必需有表皮内的干细胞（stem cells，SCs）群增殖、分化，并替代这些丢失的细胞，维持组织的更新和修复[39]。上皮干细胞（epithelial stem cells，ESCs）属于成体干细胞，与胚胎干细胞的可塑性和多能性不同，它们只能供应有限的分化谱系，产生多种表皮细胞，用于不同表皮区间的更新[40]。当皮肤损伤后，ESCs必须快速做出反应，修复受损的屏障及组织。通过快速的表皮细胞再生，伤口被新的复层表皮覆盖。值得注意的是，在愈合过程中许多特殊的SCs群被激活，并被招募进入伤口。众多实验数据表明，干细胞的应用成为慢性损伤治疗的潜能[41]。最近研究显示，伤口愈合中毛囊间ESCs具有的更广谱系的可塑性，在大伤口中心可形成完整的新毛囊，类似于胚胎发育过程[42]。损伤修复涉及3个重叠的阶段：炎症、组织形成、组织重构[43]。炎症在损伤之后立即出现，紧接着血小板聚集，各种各样的白细胞系，包括中性粒细胞、巨噬细胞、肥大细胞及T细胞被招募到损伤区[44]。除了清除死亡细胞及抵御感染，这些白细胞系还分泌细胞因子及生长因子（如转化生长因子βs、胰岛素样生长因子和成纤维细胞细胞外基质生长因子）、促进血管生成、角质形成细胞及真皮成纤维细胞的迁移和增殖、ECMs的合成[45]。在组织形成中，肉芽组织，包括新生血管、巨噬细胞和成纤维细胞，开始覆盖创面。表皮细胞在肉芽组织上移行，使损伤重新上皮化。脂肪细胞的前体细胞在此阶段同样活化，产生对成纤维细胞招募有重要作用的成熟脂肪细胞[46]。在组织重构过程中，表皮和真皮成纤维细胞沉积新的细胞外基质蛋白，加强修复的组织。
越来越多的证据表明，间充质干细胞有望成为治疗重度放射性皮肤损伤的一种有效的医疗手段，而在临床上的一些应用也验证了间充质干细胞的修复作用。在南京“5.7”192Ir源辐射事故中，患者被诊断为外照射轻度骨髓型急性放射病合并Ⅳ°急性放射性皮肤损伤，早期全身应用抗生素控制感染，局部予以定期换药、多次清创、负压吸引等处理创面，但由于放射性损伤的特殊性，患者局部损伤进行性加重，病变范围不断扩大。为促进创面愈合，避免截肢，给患者进行了两次肌皮瓣移植手术。由于患者皮瓣移植范围大，切除坏死组织深达股骨，且放射损伤造成血管内皮细胞严重损伤，皮瓣移植后基底部血供差，这可能导致了第一次手术后有部分皮瓣未存活。为促进血管新生，加速创面愈合，在第二次肌皮瓣移植术后通过静脉输注途径应用了间充质干细胞，最终患者创面愈合良好。相关检测提示，在创面中未检测到间充质干细胞植入，但患者血液及局部创面中血管内皮生长因子含量均明显升高，由此可以推测间充质干细胞更多地是通过旁分泌效应分泌多种细胞因子参与创面的愈合过程来发挥修复作用[47-48]。
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UVR等会对皮肤产生各种生理后果，从遗传改变、色素沉着到致癌作用。目前，治疗和干预太阳辐射造成的皮肤损伤的新方法正在不断涌现，但并没有从根本上提出治愈皮肤损伤的新疗法。目前尚有许多问题有待解决：①辐射性皮肤损伤范围（诊断）及深度的确定；②辐照区纤维性瘢痕组织的预防及治疗；③皮肤辐射溃疡癌变机制及早期诊治；④血管内皮细胞和上皮细胞的损伤以及成纤维细胞异常增生的机制等。慢性辐射性皮肤损伤具有潜在性、进行性以及反复性损害的特征，所以其预防显得尤为重要。除了使用物理遮盖等方法外，目前在动物实验中试用自由基清除剂、造血干细胞、螺旋藻以及黄芪等中草药进行皮肤损伤的防治已取得初步成果，相信在不久的将来能研制出防治辐射性皮肤损伤的有效药物。目前具有抗衰老肽的抗氧化剂缀合物已获得皮肤应用专利；正在评估用于靶向和特异性递送的新制剂（例如脂质体）和新型交付选择（例如离子电渗疗法或载体分子）；局部应用小分子抑制剂可以作为一种新方法抵消紫外线鞣制诱导暗色素沉着产生的效应，特别是对于具有较高皮肤癌风险的个体，并且可能用于白癜风。一方面，从医学科研与临床角度来讲，放射性皮肤损伤的发病机制尚待进一步的研究，其与射线导致的各种生物学效应密切相关，其中涉及了受照部位的微循环的破坏、多种细胞因子表达的改变及细胞外基质代谢功能改变等。局部用药是放射性皮肤损伤的主要治疗手段，但临床用药种类多、疗效不一、价格差异大，尚需筛选临床疗效明确又较易被患者接受的药物。人们在日常生活中与太阳光线的接触是不可避免的，它对皮肤的影响应受到越来越多的关注。人们在关注太阳紫外线等防护的同时，更要加强对光致皮肤损伤疾病及相关皮肤病的关注，警惕由其导致的各种不良生物学效应及相关疾病。总体而言，未来护肤的重点是对抗大气影响皮肤老化的方面，还应开发新的评估技术，例如通过近期发现的新基因位点寻找预防和治疗皮肤损伤的新靶点和新思路，并使用强效和稳定的局部抗氧化剂来预防和修复皮肤损伤等。
利益冲突 本研究由署名作者按以下贡献声明独立开展，不涉及任何利益冲突。
作者贡献声明 李红艳负责文献搜集、整理和论文的撰写；李德冠负责命题的提出、设计以及论文的审阅、修订。
太阳辐射对皮肤损伤及其损伤机制的研究进展
Research Progress on Mechanism of skin damage and injury induced by solar radiation
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摘要: 近年来，皮肤癌特别是鳞状细胞癌的发生率明显上升，并呈年轻化趋势，据报道，90%的皮肤癌与紫外线辐射损伤有关。太阳光谱中的紫外线，特别是户外紫外线（290~320 nm）和长波黑斑效应紫外线（320~400 nm）刺激皮肤后，表皮黑素细胞通过合成黑素，转移至邻近的角质形成细胞，对皮肤起光保护作用。皮肤受到过量紫外线刺激后会出现一系列损伤反应，包括晒黑及炎症反应、细胞DNA损伤、光致癌作用等。近年来，研究发现可见光（400~700 nm）和臭氧同样可造成皮肤损伤。而环境暴露造成的皮肤损伤主要是由活性氧的产生引起对蛋白质、脂质和核酸等细胞组分的氧化损伤，进而引起皮肤内部复杂的一系列反应。这些受损的皮肤细胞引发炎症反应，导致皮肤出现最终损伤。因此，进一步掌握光致皮肤损伤的机制及正确的辐射防护措施，对相关疾病的治疗及预防有着重要的临床指导意义。笔者对太阳光包括紫外线、可见光和臭氧对皮肤损伤的影响以及太阳辐射对皮肤晒黑的基因位点的研究进行了总结描述，旨在探究预防和治疗太阳辐射引起皮肤损伤的新途径。Abstract: In recent years, the incidence of skin cancer, especially squamous cell carcinoma, has increased significantly. About 90% of skin cancers are associated with ultraviolet radiation damage. Upon exposure of the skin to ultraviolet rays, especially UVB (290–320 nm) and UVA (320–400 nm), epidermal melanocytes migrate to adjacent keratinocytes by synthesizing melanin, thus providing light protection for the skin. A series of damage reactions, including tanning and inflammation, cell DNA damage, and photocarcinogenesis, occurred after the skin was stimulated by excessive ultraviolet radiation. Recent studies have found that visible light (400–700 nm) and ozone can also cause skin damage. The skin damage caused by environmental exposure is mainly attributed to the production of reactive oxygen species, which cause oxidative damage to protein, lipid, and nucleic acid, followed by a series of complex reactions within the skin. Damaged skin cells cause inflammatory reactions, resulting in ultimate damage to the skin. Therefore, understanding the mechanism of photoinduced skin damage and developing correct radiation protection measures are important for the treatment and prevention of related diseases. This review summarizes the effects of sunlight, including ultraviolet, visible, and ozone on skin damage, as well as the research on gene loci of suntan caused by sunlight, to explore new ways to prevent and treat skin damage caused by solar radiation.
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Key words:
- Solar radiation /
- Skin damage /
- Gene loci /
- Antioxidation
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