紫外線對于人們的好處遠(yuǎn)不止于合成維生素D,危害則遠(yuǎn)不止于造成皮膚癌。平衡日光中紫外線的有利和不利影響,也許比你想象的更重要。
撰文 | 王晨光(生物學(xué)博士、前協(xié)和醫(yī)學(xué)院教授)
37歲的知名歌手張恒遠(yuǎn)死于黑色素瘤的消息讓皮膚癌再次被熱議,同時(shí)也讓談癌色變的普通民眾再次糾結(jié)于要不要去戶外曬太陽:曬少了擔(dān)心維生素D合成不足,曬多了擔(dān)心皮膚癌。
(相關(guān)資料圖)
無論是哪一種擔(dān)憂,他們的思慮都不全面:紫外線對于人們的好處遠(yuǎn)不止于合成維生素D,危害則遠(yuǎn)不止于造成皮膚癌。我們有必要更全面地了解紫外線,以及皮膚癌發(fā)生和日曬的關(guān)系。
四類皮膚癌與三類紫外線
6月18日,父親節(jié),筆者參加了天津薊州的一場山地越野賽。比賽從早上7點(diǎn)開始,當(dāng)時(shí)氣溫24度,樹蔭下還有些微風(fēng),體感舒適;但10點(diǎn)后氣溫急劇上升,很快到了34度;隨著人體投在地上的影子越來越短,出汗越來越多,太陽照在裸露皮膚上的灼熱感逐漸增強(qiáng)。此時(shí)同跑的伙伴說,我的臉被曬紅了。
是什么因素造成我們的感受及身體上的這些變化?
首先是太陽光中的紅外線被皮膚吸收,我們因此感到熱。這跟冬季在爐火旁感到溫暖是一個(gè)道理。
繼而皮膚變紅,這是因?yàn)樘柟庵械淖贤饩€(UV)照射在皮膚上,導(dǎo)致表皮下血管擴(kuò)張,造成皮膚發(fā)紅。這也是一種警示,出現(xiàn)這種情況后如果及時(shí)避免太陽照射,通常第二天發(fā)紅的皮膚可以恢復(fù)正常。如果繼續(xù)過度暴露于紫外線下,就會(huì)導(dǎo)致皮膚損傷,出現(xiàn)曬斑或曬傷。
夏天皮膚容易變黑,是因?yàn)樽贤饩€刺激皮膚中的黑色素細(xì)胞,使其產(chǎn)生更多的黑色素。這是皮膚暴露于紫外線時(shí)形成的一種保護(hù)機(jī)制。這種保護(hù)機(jī)制一旦出現(xiàn)問題,后果可能很嚴(yán)重,惡性程度最高的皮膚癌——黑色素瘤,便是產(chǎn)生黑色素的細(xì)胞經(jīng)常暴露于紫外線后發(fā)生癌變的結(jié)果。
皮膚癌主要有四種類型(過時(shí)的分類為三種)。發(fā)生最多的是基底細(xì)胞癌,大約 80% 的皮膚癌屬于這種類型?;准?xì)胞癌最常發(fā)生在頭頸部,主要由日曬引起;少量是因?yàn)閮和瘯r(shí)期接受過放射治療。這種類型的皮膚癌通常生長緩慢,很少擴(kuò)散到身體的其它部位并造成死亡。
發(fā)病率排在第二位的是鱗狀細(xì)胞癌,這是發(fā)生在皮膚表層的腫瘤,約占所有皮膚癌的20%。鱗狀細(xì)胞癌主要也是由日曬引起。以上兩種類型的皮膚癌有時(shí)又被歸入一類,即皮膚角質(zhì)細(xì)胞癌。
黑色素瘤也是皮膚癌的一種,因發(fā)生于皮膚中的黑色素細(xì)胞而得名。盡管占比不到所有皮膚癌的1%,但黑色素瘤卻是惡性程度最高的一種皮膚癌類型,也最容易發(fā)生轉(zhuǎn)移,皮膚癌死亡患者的三分之二來自于這種類型。
還有一種不經(jīng)常被提到的皮膚癌——默克爾細(xì)胞癌。這是一種極為罕見的、具有高度侵襲性或快速生長的惡性腫瘤。這種腫瘤的發(fā)生跟皮膚中一種分泌激素的細(xì)胞有關(guān),因此又被稱為皮膚神經(jīng)內(nèi)分泌癌。近來研究發(fā)現(xiàn)這種腫瘤和一種病毒感染密切相關(guān),是皮膚癌中跟日曬關(guān)系最不密切的一種。
黑色素瘤和紫外線的關(guān)系最為密切。太陽光是人們最常接觸到的紫外線來源,因此日曬是黑色素瘤最主要的風(fēng)險(xiǎn)因素。
在進(jìn)一步了解如何防護(hù)日曬誘發(fā)皮膚癌之前,我們需要先了解紫外線,以及紫外線如何對皮膚造成傷害。
紫外線是從太陽到達(dá)地球的電磁輻射的一部分,按波長從長到短可分為UVA、UVB、UVC。UVA是這三種紫外線中波段最長的,范圍在320~400納米,UVB的波長范圍為290~320納米。波長越短,能量越高。至于波長更短的射線UVC,低海拔生活的人類不需要擔(dān)心,它們絕大部分都會(huì)被臭氧層吸收,難以到達(dá)地面附近。
而UVA與UVB均可穿透大氣層,是造成皮膚過早老化、眼部損害(包括白內(nèi)障)和皮膚癌等疾病的元兇,國際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)把UVB和UVA分別歸類為一類(證據(jù)充分)和二類(證據(jù)比較充分)致癌物。
我們一生中的很多時(shí)間都暴露在UVA光線之下,UVA可透過云層和窗戶玻璃射入人的皮膚。到達(dá)地球的UV光線中,95%都是這種類型。雖然它沒有UVB那么攜帶高能量,但比UVB要多出幾十倍。只要出太陽,就有UVA,并且保持相對均衡的強(qiáng)度,因此我們一年四季都應(yīng)該注意防護(hù)UVA。
UVA可穿透更深層的皮膚,是皮膚變黑、老化和長皺紋的元兇。UVA對皮膚癌發(fā)生的作用尚存在爭議,目前的共識(shí)為UVA增加皮膚癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn),但不如UVB嚴(yán)重。日光浴采用人工燈光,光線成分主要是UVA,比太陽光中的強(qiáng)度高10倍以上。常使用日光浴的人患鱗狀細(xì)胞癌的幾率是普通人的2.5倍,患基底細(xì)胞癌的可能性是普通人的1.5倍,同時(shí)常曬日光浴還讓黑色素瘤發(fā)病率增加75%。
UVB又被稱為戶外紫外線,因?yàn)樗┎煌覆AУ竭_(dá)室內(nèi),也難以穿透皮膚表層到達(dá)深層,主要傷害皮膚更為表層的部分,但卻是皮膚長黑斑和皮膚癌發(fā)生的主要誘因。同時(shí)它也能讓皮膚曬后變紅、曬黑。UVB的強(qiáng)度隨著每日時(shí)間、地點(diǎn)和季節(jié)不斷變化。中國大部分地區(qū)每年4到10月份、每天上午10點(diǎn)到下午4點(diǎn)間都有較強(qiáng)的UVB。高海拔地區(qū)紫外線更強(qiáng),因此在山區(qū)越野或徒步時(shí)更容易受到較大劑量的UVB輻射。
紫外線的另一重危害:損傷免疫功能
自此,我們認(rèn)識(shí)了紫外線對健康的負(fù)面影響、尤其是在皮膚癌發(fā)病中的重要作用。全球每年會(huì)有一百多萬人罹患皮膚癌,而皮膚白皙的人受紫外線輻射后更容易患黑色素瘤。那么,紫外線是如何誘發(fā)皮膚癌的呢?
所有癌癥幾乎都是基因突變的結(jié)果,皮膚癌也不例外。紫外線的能量足以破壞人體表皮細(xì)胞的遺傳物質(zhì)(DNA),導(dǎo)致DNA的斷裂。據(jù)估測,人體表皮細(xì)胞每天被紫外線損傷數(shù)量多達(dá)幾十萬。
人體細(xì)胞有強(qiáng)大的修復(fù)功能,部分損傷的DNA被修復(fù),不能被修復(fù)的幾乎不能存活。而患癌的機(jī)會(huì)就出現(xiàn)于這種損傷和修復(fù)的過程中,錯(cuò)誤的修復(fù)導(dǎo)致基因序列發(fā)生改變(突變),其中有些突變導(dǎo)致細(xì)胞增殖行為發(fā)生改變。這些變化長久累積,終于在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)誘發(fā)正常細(xì)胞完成向腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)變。
以上是正常細(xì)胞癌變的“內(nèi)因”。但并非所有發(fā)生改變的細(xì)胞都發(fā)展為腫瘤,這是因?yàn)槿梭w的免疫系統(tǒng)時(shí)時(shí)監(jiān)視著這些變化并及時(shí)消滅發(fā)生改變的細(xì)胞。也就是說,腫瘤的最終發(fā)生往往還需要另一種力量——主要是免疫功能缺損——的配合。腫瘤之所以在老年人中發(fā)病率更高,一方面是因?yàn)樯鲜黾?xì)胞中基因突變的積累,另外一個(gè)重要因素便是免疫功能隨著老齡逐漸降低。
這跟紫外線誘發(fā)皮膚癌有關(guān)系嗎?有,而且關(guān)系很大,因?yàn)?strong>紫外線可以抑制免疫功能。
皮膚是人體最大的免疫器官,不僅在身體和外界之間提供物理屏障,防止微生物入侵和水分丟失,皮膚中還分布著大量的免疫細(xì)胞,參與感知和抵御病原體侵入。紫外線對免疫功能的抑制體現(xiàn)在多方面:如紫外線可以直接抑制多種免疫細(xì)胞(如T細(xì)胞、B細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞和巨噬細(xì)胞等)的功能;長期的紫外線暴露可能導(dǎo)致免疫細(xì)胞死亡,從而減少免疫細(xì)胞的數(shù)量;紫外線還可以干擾免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)機(jī)制,抑制抗炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生,增加炎癥細(xì)胞因子的釋放,導(dǎo)致免疫反應(yīng)失衡,從而也減弱皮膚免疫功能對腫瘤細(xì)胞的監(jiān)測和清除。
高強(qiáng)度的UV暴露抑制皮膚的免疫功能正是人類與自然長期進(jìn)化的結(jié)果,是身體對抗高強(qiáng)度UV的保護(hù)性機(jī)制。聽起來是不是有點(diǎn)自相矛盾?其實(shí)并不矛盾。紫外線殺傷皮膚細(xì)胞后將引起身體的過激免疫反應(yīng)(這就是一些人對紫外線過敏的原因),這種免疫反應(yīng)對身體造成的繼發(fā)傷害甚至強(qiáng)于紫外線本身,進(jìn)化的結(jié)果是身體產(chǎn)生了對抗這種傷害的機(jī)制,那就是接受紫外線照射的同時(shí)免疫反應(yīng)被抑制。
紫外線對免疫的抑制可能會(huì)增加感染的風(fēng)險(xiǎn),減弱對腫瘤細(xì)胞的監(jiān)視,以及加劇自身免疫性疾病的發(fā)展;然而,適度的紫外線照射對維持正常免疫功能也是必要的,如改善一些皮膚病和自身免疫性疾病的癥狀。紫外線還有另一些積極的效果,如合成維生素D、調(diào)節(jié)激素產(chǎn)生和分泌,改善心情等。UVA盡管不能促進(jìn)維生素D合成,但可以促進(jìn)一氧化氮合成。一氧化氮可以幫助降血壓、緩解抑郁,對身體有諸多好處。
因此,平衡日光中紫外線的有利和不利影響是確保健康的關(guān)鍵。
什么時(shí)候應(yīng)該避免在太陽底下活動(dòng)?在此教給大家一個(gè)簡單的辦法,也叫“影子法則”(適用于低海拔地區(qū)):如果站在太陽底下,影子短過身高,這時(shí)太陽紫外線中對皮膚傷害程度最大的UVB很強(qiáng),此時(shí)段不適合長時(shí)間在太陽下做無防護(hù)的活動(dòng);如果影子長過身高,光線中的UVB降低,這個(gè)時(shí)段適合戶外活動(dòng),既能合成維生素D,又不至于被很快曬傷。
對于戶外愛好者來說,以下這些常規(guī)方法應(yīng)該作為準(zhǔn)則:盡量避免在太陽最強(qiáng)烈的時(shí)段(通常是上午10點(diǎn)到下午4點(diǎn))進(jìn)行戶外活動(dòng);噴涂防曬霜,選擇SPF指數(shù)超過30的防曬霜,并注意閱讀說明,確保能夠抵擋UVB;穿戴長袖上衣、長褲和寬沿帽,可以最大程度地減少皮膚直接暴露在陽光下;太陽鏡能夠阻擋幾乎所有的紫外線;盡量待在有樹蔭或遮陽傘下,以減少陽光暴露。
判斷黑色素瘤,遠(yuǎn)離誤區(qū)
那么如何判斷皮膚上的黑痣是否為黑色素瘤?國內(nèi)許多科普文章都介紹過一種自行判斷的方法,即ABCDE法。
從形態(tài)上判斷,A(Asymmetry)指的是黑痣是否對稱,邊緣越是不規(guī)則、不對稱,黑色素瘤的風(fēng)險(xiǎn)越高;B(Border)指邊界,邊界不清晰、呈齒狀的風(fēng)險(xiǎn)高;C(Color)指顏色,單一和均勻的顏色風(fēng)險(xiǎn)較低;D(Diameter)為直徑,對于不規(guī)則邊緣的黑痣,長徑大于半厘米的風(fēng)險(xiǎn)較大。最后E(Evolution)指的是動(dòng)態(tài)過程,那就是黑痣或斑點(diǎn)在過去幾周或幾個(gè)月內(nèi)是否有變化。
在此有必要重點(diǎn)說一下最后一點(diǎn)。E在這里是英文evolution或evloving的簡寫,在簡中世界里被以訛傳訛地改變成了elevation。一字之差,謬之千里。前者是“進(jìn)展”的意思,這是判斷皮膚上的黑痣是否癌變的最重要的指標(biāo)。而后者指的是“隆起”,國內(nèi)一些所謂的科普大咖在此都犯了大錯(cuò),以為皮膚上可疑的痣樣組織會(huì)高出皮膚。實(shí)際情況剛好與此相反,皮膚癌中惡性程度最高的黑色素瘤通常表現(xiàn)為扁平形狀,而不隆起于皮膚表面。
遺傳因素在腫瘤發(fā)生中起著重要的作用,超過環(huán)境影響,但今天的科學(xué)幾乎還做不到從改變基因的角度預(yù)防或治療癌癥,我們能做的,就是盡量把環(huán)境致癌的風(fēng)險(xiǎn)降到最低。
本文受科普中國·星空計(jì)劃項(xiàng)目扶持
出品:中國科協(xié)科普部
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