紫外線導(dǎo)致炎癥誘發(fā)或加劇AGA

局部微炎癥是AGA的重要原因，紫外線可以通過多種途徑促進(jìn)局部微炎癥的發(fā)生。

1、氧化應(yīng)激：

紫外線過度照射皮膚可產(chǎn)生大量活性氧，導(dǎo)致破壞性氧化應(yīng)激，激活花生四烯酸途徑，介導(dǎo)局部炎癥反應(yīng)。Miao等發(fā)現(xiàn)，AGA患者毛囊轉(zhuǎn)錄組學(xué)中炎癥關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子顯著升高，推測(cè)紫外線引起的過度氧化應(yīng)激可引起毛囊周圍炎癥反應(yīng)。而毛囊周圍炎癥可導(dǎo)致毛囊周圍纖維化，抑制毛囊再生。Prie等對(duì)比AGA患者和健康對(duì)照血液發(fā)現(xiàn)，患者血清的抗氧化水平下降，紅細(xì)胞中超氧化物歧化酶活性降低，脂質(zhì)過氧化物丙二醛水平增加。過多的活性氧可以促進(jìn)線粒體氧化應(yīng)激，耗盡DNA導(dǎo)致線粒體功能障礙，細(xì)胞老化而導(dǎo)致脫發(fā)。小鼠線粒體DNA缺失還可誘導(dǎo)核因子-κB(nuclear factor kappa?B，NF?κB)表達(dá)增加，引起毛囊功能障礙和炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致脫發(fā)。

2、微生態(tài)失衡：

紫外線會(huì)影響皮膚微生物群的組成和活性，繼而誘導(dǎo)局部慢性炎癥，且炎癥反應(yīng)主要發(fā)生在毛囊基質(zhì)周圍，不同于斑禿的毛囊球部炎癥。長波紫外線可影響定植于毛囊漏斗部的痤瘡丙酸桿菌活性。研究發(fā)現(xiàn)，脫發(fā)區(qū)可能也存在痤瘡丙酸桿菌，其產(chǎn)物見光后的光化學(xué)反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致組織氧化損傷，可能觸發(fā)了毛囊炎癥的起始反應(yīng)，從而產(chǎn)生一系列毛囊周圍炎癥，抑制毛囊再生，導(dǎo)致脫發(fā)。

3、角質(zhì)形成細(xì)胞：

中波紫外線照射可誘導(dǎo)角質(zhì)形成細(xì)胞產(chǎn)生氧自由基—一氧化氮 ，釋放白細(xì)胞介素1(interleukin，IL-1)作用于鄰近角質(zhì)形成細(xì)胞，釋放更多炎癥因子，如IL-1β、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)及趨化因子，從而招募中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞浸潤到毛囊周圍發(fā)揮作用。角質(zhì)形成細(xì)胞的線粒體DNA耗竭會(huì)促進(jìn)細(xì)胞凋亡，降低毛囊密度。胰島素樣生長因子(insulin?like growth factor，IGF)-1和轉(zhuǎn)化生長因子(transforminggrowth factor，TGF)β2在毛囊生長周期轉(zhuǎn)換中發(fā)揮重要作用，紫外線照射可導(dǎo)致毛囊外毛根鞘角質(zhì)形成細(xì)胞中IGF-1表達(dá)減少，TGF-β2表達(dá)增加，從而誘導(dǎo)毛囊過早進(jìn)入退行期，引起脫發(fā)。 

4、黑素細(xì)胞：

毛囊黑素細(xì)胞對(duì)紫外線非常敏感，可起到生物傳感器的作用。對(duì)體外培養(yǎng)的毛囊分別予以20mJ/cm2和50mJ/cm2的中波紫外線照射，發(fā)現(xiàn)異常增大和異位的黑素顆粒顯著增多。黑素合成是高度連續(xù)的氧化反應(yīng)，生成過程中產(chǎn)生大量氧自由基，加重細(xì)胞的氧化損傷。紫外線照射還可通過上調(diào)TNF抑制毛囊黑素細(xì)胞的存活和增殖，最終導(dǎo)致黑素細(xì)胞發(fā)生凋亡。黑素具有抵抗紫外線的作用，毛發(fā)中黑素減少導(dǎo)致毛囊失去保護(hù)，從而發(fā)生紫外線光損傷，進(jìn)一步加重脫發(fā)。 

5、肥大細(xì)胞：

肥大細(xì)胞是毛發(fā)生長周期重要的調(diào)節(jié)細(xì)胞，其生物學(xué)活性與紫外線照射密切相關(guān)。肥大細(xì)胞分泌P物質(zhì)和神經(jīng)生長因子：P物質(zhì)可誘導(dǎo)毛囊角質(zhì)形成細(xì)胞凋亡，促進(jìn)TNF-α、IL-1和蛋白酶等因子釋放；神經(jīng)生長因子和蛋白酶結(jié)合后可促進(jìn)感覺神經(jīng)纖維的生存和生長，從而影響所支配部位的毛囊功能。紫外線照射后，毛囊周圍成熟的肥大細(xì)胞數(shù)量明顯減少，肥大細(xì)胞脫顆粒增加。退行期毛囊周圍的細(xì)胞基質(zhì)變化和組織重塑與此區(qū)域的肥大細(xì)胞增加有關(guān)，推測(cè)紫外線誘導(dǎo)的肥大細(xì)胞脫顆?？赡艽偈姑姨崆斑M(jìn)入退行期，從而引起脫發(fā)。

紫外線導(dǎo)致的細(xì)胞老化

紫外線照射會(huì)加速頭發(fā)和頭皮衰老。隨著毛發(fā)的老化進(jìn)展，毛發(fā)生長期縮短，毛干直徑變小，休止期延長，這些表現(xiàn)與AGA進(jìn)程相似，提示AGA可能與紫外線引起的老化相關(guān)。

1、毛囊干細(xì)胞(hair follicle stem cell，HFSC)老化：

HFSC定居在毛囊隆突區(qū)，維持毛發(fā)的周期性再生。AGA晚期出現(xiàn)毛囊微型化，提示不可逆轉(zhuǎn)的毛囊老化。紫外線引起的DNA損傷在毛囊干細(xì)胞中積累導(dǎo)致細(xì)胞老化。若HFSC持續(xù)發(fā)生DNA損傷，可通過誘導(dǎo)蛋白酶活化導(dǎo)致XⅦ型膠原蛋白水解，該蛋白對(duì)HFSC功能的維持至關(guān)重要，它能與層黏連蛋白-332錨定在一起，然后結(jié)合β4整合素以穩(wěn)定基底膜。XⅦ型膠原蛋白17A1缺失會(huì)引起TGF-β1和TGF-β2表達(dá)減少，也會(huì)導(dǎo)致HFSC的分裂頻率和特性改變，細(xì)胞因此不能錨定在基底膜上，自我更新能力下降，不能維持HFSC的干細(xì)胞特性。HFSC的干細(xì)胞特征消失后會(huì)進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)老化過程。老化的HFSC不再分化成毛囊，轉(zhuǎn)而表達(dá)表皮分化標(biāo)記物角蛋白1和10，分化成角質(zhì)化的角質(zhì)形成細(xì)胞，并從皮膚表面清除，最終導(dǎo)致毛囊逐步微型化，毛發(fā)變細(xì)和脫落。 

2、毛乳頭細(xì)胞(dermal papilla cell，DPC)老化：

DPC位于毛囊底部，是毛囊發(fā)育和生長的信號(hào)中心，與HFSC相互作用維持毛囊的生長周期。研究發(fā)現(xiàn)，紫外線照射增加毛囊的氧化應(yīng)激壓力可能是導(dǎo)致DPC老化的重要誘因。AGA患者禿發(fā)部位的DPC對(duì)氧化應(yīng)激的敏感性顯著高于非禿發(fā)部位。毛囊生長周期很大程度上依賴DPC在真皮乳頭和結(jié)締組織鞘之間的遷移。在氧化應(yīng)激狀態(tài)下，DPC老化增加，毛發(fā)生長抑制因子TGF?β1和TGF?β2分泌增多，表現(xiàn)為真皮乳頭收縮，DPC遷移受限從而抑制毛囊重塑，引起脫發(fā)。

紫外線照射引起DNA氧化性損傷，促進(jìn)DPC老化甚至凋亡。DPC數(shù)量減少，使得毛囊內(nèi)的常駐間充質(zhì)干細(xì)胞積極地向真皮乳頭補(bǔ)充新的細(xì)胞，毛囊間充質(zhì)干細(xì)胞的不斷耗竭及其生態(tài)位(即細(xì)胞所在頭皮組織的空間特定位置，包括與細(xì)胞相互作用的微環(huán)境)受損，使毛囊間質(zhì)干細(xì)胞維持毛囊再生的能力進(jìn)行性下降，引發(fā)毛囊微型化，導(dǎo)致脫發(fā)。當(dāng)DPC數(shù)量低于臨界閾值時(shí)，毛囊則無法進(jìn)入生長期，保持?jǐn)?shù)月或更長時(shí)間的休止期，從而出現(xiàn)休止期脫發(fā)。成纖維細(xì)胞老化

3、成纖維細(xì)胞老化：

紫外線照射導(dǎo)致活性氧釋放增加，促進(jìn)成纖維細(xì)胞的細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶磷酸化，增加激活蛋白-1(activator protein 1，AP1)轉(zhuǎn)錄活性，并上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶-1表達(dá)，從而促進(jìn)膠原分解，導(dǎo)致基質(zhì)降解。老化的成纖維細(xì)胞中核轉(zhuǎn)錄因子AP1的亞基組成發(fā)生改變，導(dǎo)致AP1活性失調(diào)，驅(qū)動(dòng)同型半胱氨酸蛋白61過度表達(dá)，最終導(dǎo)致毛囊周圍基質(zhì)的退化。毛囊生長需要穩(wěn)定的真皮微環(huán)境和正常生態(tài)位結(jié)構(gòu)，老化皮膚中的膠原纖維變得排列紊亂、斷裂，從而影響毛發(fā)生長。真皮乳頭成纖維細(xì)胞DPC的老化缺失可導(dǎo)致毛囊發(fā)育異常。

4、彈力纖維增加：

脫發(fā)患者的頭皮組織病理活檢常見彈力纖維過度增生。Starcher等研究發(fā)現(xiàn)，紫外線照射可以刺激小鼠毛囊和皮脂腺周圍的上皮細(xì)胞合成彈力纖維，并且在很大程度上取決于照射的強(qiáng)度、頻率和總劑量。Williams等發(fā)現(xiàn)在小鼠光損傷皮膚中，脂肪細(xì)胞會(huì)發(fā)生纖維化，可能與脂肪細(xì)胞來源的間充質(zhì)細(xì)胞募集及肌成纖維細(xì)胞增加有關(guān)。彈力纖維組織增加引起的周圍基質(zhì)變化，可能與脫發(fā)中的毛囊微型化密切相關(guān)。

小結(jié)

綜上所述，紫外線通過不同機(jī)制導(dǎo)致毛囊周圍炎癥和頭發(fā)、頭皮老化，在AGA發(fā)病中發(fā)揮重要作用，因此，對(duì)于頭皮和頭發(fā)進(jìn)行紫外線防護(hù)十分必要。