最近的一項研究顯示，紫外線輻射會改變人體皮膚的微觀結構，尤其是對膠原蛋白的影響，從而使皮膚變得更加強韌。這項研究深入揭示了長期暴露在陽光下的人皮膚呈現”皮革狀”的生物學原因。
人們普遍認為，長期暴露在陽光下最終會使皮膚變硬。想想農民、公路工作人員和其他長時間在戶外工作的人，或者在夏天經常去日光浴室或海灘的人的”皮革樣”皮膚吧。
然而，儘管有這些觀察結果，但很少有研究能從生物學層面解釋為什麼會出現這種情況–直到現在。
賓漢姆頓大學的研究人員最近在《生物醫學材料力學行為雜誌》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。尤其受影響的是膠原蛋白，這種纖維狀蛋白質將我們全身的組織、肌腱、軟骨和骨骼結合在一起。
賓漢姆頓大學生物醫學工程系副教授蓋伊-格爾曼（Guy German）說：”我們不想在這裡加入’不要出去曬太陽’的恐懼因素。但長時間在紫外線照射下確實會使皮膚變硬，並導致致癌風險升高。”
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、21 歲的博士 Zachary Lipsky 和助理教授 Tracy Hookway 與 German 一起領導了這項研究。
這項新研究建立在 German 和 Lipsky 之前研究的基礎上，之前的研究主要針對皮膚表層的角質層。這一次，賓漢姆頓大學的研究小組比較了不同程度紫外線照射前後的全厚皮膚樣本。
Ittycheri 說：”表徵皮膚材料特性的一種方法是對皮膚進行機械拉伸測試。如果皮膚很容易拉伸，那麼它就相對順從，但如果拉伸要困難得多，你就可以說它要堅硬得多。我的實驗是想看看紫外線的單獨影響是什麼，並與皮膚不接觸紫外線的情況進行比較。”
研究人員發現，隨著皮膚吸收更多的紫外線輻射，皮膚中的膠原纖維會更緊密地排列在一起，從而導致硬度增加，組織更難斷裂。德國人認為這與交聯老化理論有關，該理論認為隨著時間的推移，不良分子鍵的積累會導致細胞功能障礙。
今年早些時候，Hookway因對心臟細胞的研究獲得了美國國家科學基金會”CAREER獎”，她認為心臟細胞和皮膚細胞處理損傷的方式有相似之處，儘管它們的功能截然不同。
她說：”我們的身體在任何組織受到某種損傷時都會有這種自然反應，這種損傷很可能發生在角質層。首先，無論哪裡出現某種削弱，都必須由組織的其他部分進行補償，否則就會出現災難性的衰竭。當你發生心肌梗塞時，心臟也會發生同樣的情況–你會留下疤痕，你的心臟將不再以同樣的方式工作。”
她補充說，有時身體的反應會讓你活下去，但並不一定是好的結果，可能會導致以後出現其他醫療問題。弄清這一切發生的機理，可以讓未來的醫生把反應引向更健康的方向。
在這項研究之後，伊蒂切利、格爾曼和胡克維之間的進一步合作已經在醞釀之中。我們的皮膚是人體最大的器官，也是抵禦微生物和其他外界侵襲的第一道防線，因此如何維護甚至加強皮膚顯然是有益的。
“任何對皮膚正常過程的破壞都會對我們的整體生活方式造成極大的危險和損害，”Ittycheri 說。”這還沒有涉及到美容方面的問題，當一個人的皮膚不好看時，他對自己的看法就會受到挑戰。”