皮肤对外界化学、物理和生物因素的侵袭具有持续接触和防御屏障作用。维持皮肤细胞完整性以及所有免疫机制的细胞活动，都涉及一系列产生自由基和活性氧（ROS）的化学反应。内源性和外源性抗氧化机制通过中和这些生物活性分子发挥作用，这种中和作用的失衡可能产生多种后果：自由基和ROS与各种皮肤病的病因有关，也与皮肤衰老过程和皮肤肿瘤的发生有关。在过去几十年中，抗氧化已经越来越受到人们的重视。具有抗氧化活性的植物提取物不仅给予化妆品本身更少使用有机合成抗氧化剂的安全性，也给予了皮肤多种益处，如辅助抗老化、修护光损伤、减轻黄褐斑、抑制黑色素瘤和皮肤癌以及抗脱发等。本文综述了氧化及抗氧化的机理，对具有抗氧化活性的植物成分进行介绍，并对一些植物成分的抗氧化机制进行阐述。

　　氧化损伤和皮肤疾病

　　氧化是生物体新陈代谢的自然结果，造成大量自由基和ROS的形成。自由基和ROS也可由外界环境影响而产生。细胞氧化新陈代谢产生过量的自由基或ROS，会对细胞壁、脂膜、线粒体和DNA等细胞成分造成损害。正常情况下，人体内的抗氧化系统可以清除这些自由基和ROS，从而维持氧化和抗氧化之间的平衡。然而，当人体不能利用细胞内抗氧化酶系统以及细胞抗氧化剂清除过量的自由基和ROS时，就会发生氧化应激，引起一系列与衰老相关的皮肤问题。

　　自由基和ROS

　　自由基，是指游离存在的，带有不成对电子的分子、原子或离子；因存在不成对电子，自由基呈现不稳定的高化学活性的特性。ROS是细胞有氧代谢的产物，线粒体负责细胞内大多数ROS的产生。另外，紫外线照射和许多其他环境污染物都可以诱导皮肤细胞产生ROS（图1）。ROS包括超氧阴离子、羟自由基、过氧化氢、一氧化氮和二氧化氮等。其中含氮的ROS如一氧化氮和二氧化氮等也称为活性氮（RNS）；而超氧阴离子和羟基自由基也属于自由基。因此，自由基和ROS，二者既有重叠又有区别。自由基和ROS与很多皮肤问题相关，包括皮肤衰老、肤色暗沉、敏感和皮肤癌等。自由基和ROS会对皮肤细胞造成不可修复的损伤，导致皮肤老化；自由基和ROS也会作用于基底层，激活黑色素细胞和酪氨酸酶表达，促进黑色素分泌等。

图1 皮肤内氧化还原平衡图

　　机体中存在两类抗氧化系统，使得细胞保持自由基和ROS的氧化还原动态平衡（图１）。一类是酶抗氧化系统，包括超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）等；另一类是非酶抗氧化系统，包括谷胱甘肽、维生素C、维生素E、辅酶Q10和α-硫辛酸等抗氧化剂。这些抗氧化剂可以中和自由基和ROS，减少自由基和ROS对细胞的损伤，防止细胞和组织受到氧化损伤。

　　氧化应激

　　机体中自由基和ROS的生成和抗氧化系统之间的不平衡导致了“氧化应激”。自由基，特别是ROS，通过多种机制促进氧化应激（图2）。

图2 氧化应激的因素和机制

　　氧化损伤

　　通常情况下，机体中的ROS的不平衡只是造成一种相对温和的伤害，并不造成氧化损伤。氧化损伤并不是简单的ROS增加或氧化应激，也不是简单的抗氧化能力不足。例如，许多炎症状态也表现出氧化还原失衡及其抗氧化系统在局部细胞中的大量消耗，如特应性皮炎或烧伤皮肤，以及在瘢痕形成过程中过量的ROS阻碍真皮和表皮修复，特别是急性炎症。机体遭受各种有害刺激时，体内ROS产生过多，氧化程度超出了细胞清除ROS的抗氧化能力，氧化系统和抗氧化系统失去平衡，ROS浓度过高也会进一步导致核酸、蛋白质、脂质和碳水化合物等过氧化，从而损害细胞功能，导致氧化损伤；而氧化损伤也可以从一个组织传播到邻近组织。氧化损伤可导致和/或加重光损伤、皮肤衰老、黄褐斑、非黑色素瘤皮肤癌、银屑病和脱发等一系列皮肤病。这需要抗氧化剂来清除自由基和ROS，达到保护细胞和组织的作用。因此，在化妆品中添加抗氧化剂可以减少和避免自由基和ROS对皮肤造成的损伤。

　　抗氧化剂

　　机体通过一系列细胞内在的酶和非酶抗氧化剂来保护自己免受自由基和ROS引起的损伤。这些潜在的有害自由基和ROS受内源性抗氧化剂表达的调节。而使用抗氧化剂有助于提高机体的抗氧化能力，消除自由基和ROS的有害影响，防止由一连串的自由基和ROS引起的连锁反应造成的损伤。抗氧化剂可以通过传递电子、提供氢、减少过氧化物、猝灭单线态氧和超氧化物以及螯合金属离子而产生抗氧化作用。抗氧化剂可以分为主抗氧化剂和辅抗氧化剂。主抗氧化剂主要抑制氧化反应，而辅抗氧化剂的作用是间接的，如它们与原氧化剂反应或清除氧。因此，由于抗氧化剂的反应机理不同，在体外抗氧化活性研究中，多种方法被用于测定抗氧化剂的抗氧化活性，如氧自由基吸收能力（ORAC）、1，1-二苯基-2-苦肼基自由基清除法（DPPH）、2，2-偶氮双-（3-乙基-苯并噻唑啉-6-磺酸盐）自由基清除法（ABTS）、铁离子还原/抗氧化能力（FRAP）、清除超氧阴离子自由基（SRSA）、脂质过氧化法（LPO）和N，N-二甲基对苯二胺二盐酸盐自由基清除能力（DMPD）等。而在体内抗氧化活性研究中，抗氧化剂的抗氧化活性可通过直接检测ROS和酶活性，或通过产生的ROS对核酸（DNA/RNA损伤）、蛋白质（蛋白质氧化和硝化）和脂质（脂质过氧化）造成的相关损伤来评估。

　　（摘编自《日用化学工业》2021年第9期）

(责任编辑：谯英固)