大家都知道，曬傷后的皮膚會變硬，一方面是皮膚過度敏感，另一個就是紫外線破壞了皮膚屏障，而除此之外，還有一些連科學家都解釋不清楚的原因。
賓厄姆頓大學的研究人員最近在《Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials》上發表了一項研究，探討了紫外線輻射如何改變人體皮膚的微觀結構。受影響最嚴重的是膠原蛋白，這種纖維蛋白將我們全身的組織、肌腱、軟骨和骨骼結合在一起。
賓厄姆頓大學生物醫學工程副教授Guy German說:“我們不想把恐懼因素放在這里，說‘不要出去曬太陽’。但長時間暴露在紫外線下會使皮膚變硬，也會導致更高的致癌風險。"
Thomas J. Watson工程與應用科學學院生物醫學工程系的博士生Abraham Ittycheri、Zachary Lipsky、21屆博士和助理教授Tracy Hookway領導了這項研究。
這項新研究建立在德國和利普斯基之前的研究基礎上，他們的研究重點是角質層，也就是皮膚的頂層。這一次，賓厄姆頓團隊比較了不同程度紫外線照射前后的全層皮膚樣本。
“表征皮膚材料特性的一種方法是對其進行機械拉伸測試，"Ittycheri說。“如果它很容易拉伸，它就相對柔順，但如果它很難拉伸，你可以把它描述為更硬。我的實驗是為了看看紫外線的孤立影響是什么，并將其與皮膚不暴露在紫外線下的情況進行比較。"
研究人員發現，隨著皮膚吸收更多的紫外線輻射，其中的膠原纖維變得更緊密地聚集在一起，導致硬度增加，組織更難斷裂。衰老的連鎖理論，該理論提出，隨著時間的推移，不良分子鍵的積累會導致細胞功能障礙。
今年早些時候，Hookway其對心肌細胞的研究獲得了美國國家科學基金會職業成就獎。她看到了心臟細胞和皮膚細胞處理損傷的相似之處，盡管它們的功能非常不同。
她說:“當我們的身體受到某種傷害時，任何組織都有這種自然反應，這種傷害很可能發生在角質層。首先，無論哪里出現了某種衰弱，都必須由組織的其他部分來補償，否則就會出現災難性的失敗。當你有心肌梗塞時，心臟也會發生同樣的事情——你會留下一個疤痕，你的心臟將不再以同樣的方式工作。"
她補充說，有時候，身體的反應會讓你活下去，但不一定是一個好結果，可能會導致以后的其他醫療問題。弄清楚這一切發生的機制可以讓未來的醫生將反應引導到更健康的方向。
在這項研究之后，Ittycheri、German和Hookway之間的進一步合作已經在進行中。我們的皮膚是人體最大的器官，也是抵御微生物和其他外界攻擊的第一道防線，所以保持甚至加強皮膚的方法顯然是有益的。
Ittycheri說:“任何對皮膚正常過程的破壞都是極其危險的，對我們的整體生活方式都是有害的。這還不包括美容方面的事情，當一個人的皮膚不好看時，他們對自己的看法就會受到挑戰。"
Abraham Ittycheri, Zachary W. Lipsky, Tracy A. Hookway, Guy K. German. Ultraviolet light induces mechanical and structural changes in full thickness human skin. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, 2023; 143: 105880
