以下文章经《对话》许可转载，该在线出版物报道最新研究。
不久前，像我穆里尔阿姨这样的人还认为晒伤是获得“良好基础晒黑”的必要之恶。她过去常常涂上婴儿油，同时使用大型反光板来烘烤。当不可避免的晒伤和脱皮出现时，穆里尔阿姨的口头禅是：美丽是有代价的。
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她说的代价是对的——但远比我们当时意识到的要高得多。当时晒太阳成瘾者不知道的是，我们正在让我们的皮肤受到对其结构蛋白和 DNA 的损害。你好，皱纹、老年斑和癌症。无论您的肤色在 菲茨帕特里克皮肤类型 量表上处于哪个位置，来自太阳或日光浴床的紫外线 (UV) 辐射都会损害您的皮肤。
今天，对紫外线风险的认知促使科学家，包括我自己，研究当我们的细胞暴露在阳光下时会发生什么——并设计出现代方法来抵御这种损伤。
阳光照射皮肤时会发生什么
阳光由称为光子的能量包组成。我们肉眼可见的可见光颜色对我们的皮肤相对无害；是阳光的紫外线 (UV) 光子会造成皮肤损伤。紫外线可以分为两类：UVA（波长范围 320-400 纳米）和 UVB（波长范围 280-320 纳米）。
我们的皮肤含有分子，这些分子的结构非常适合吸收 UVA 和 UVB 光子的能量。这使分子进入能量激发态。正如俗话所说，物极必反。为了释放它们获得的能量，这些分子会发生化学反应——在皮肤中，这意味着会产生生物学后果。
有趣的是，其中一些影响过去被认为是有益的适应——尽管我们现在认识到它们是损伤的形式。晒黑是由于 UVA 射线诱导产生额外的黑色素。暴露在阳光下还会启动皮肤的天然抗氧化剂网络，该网络 使高破坏性活性氧 (ROS) 和自由基失活；如果听之任之，这些会引起细胞损伤和皮肤内的氧化应激。
我们也知道，UVA 光比 UVB 光穿透皮肤更深，破坏一种称为胶原蛋白的结构蛋白。随着胶原蛋白的降解，我们的皮肤会失去弹性和光滑度，从而导致皱纹。UVA 是许多可见衰老迹象的原因，而 UVB 光被认为是晒伤的主要来源。记住“A”代表衰老，“B”代表灼伤。
DNA 本身可以吸收 UVA 和 UVB 射线，引起突变，如果未修复，可能导致非黑色素瘤（基底细胞癌、鳞状细胞癌）或 黑色素瘤皮肤癌。其他皮肤分子将吸收的紫外线能量传递给那些高活性 ROS 和自由基。由此产生的氧化应激会使皮肤的内置抗氧化剂网络超负荷并引起细胞损伤。ROS 可以与 DNA 反应，形成突变，并与胶原蛋白反应，导致皱纹。它们还会干扰细胞信号通路和基因表达。
所有这些光反应的最终结果是光损伤，这种损伤会在一生中因反复暴露而累积。并且——这一点怎么强调都不为过——这适用于所有皮肤类型，从 I 型（如妮可·基德曼）到 VI 型（如詹妮弗·哈德森）。无论我们皮肤中有多少黑色素，我们都可能患上紫外线诱导的皮肤癌，并且我们最终都会在镜子里看到光诱导衰老的迹象。
在损伤发生之前过滤光子
当然，好消息是，通过防止过度暴露于紫外线辐射，可以将皮肤癌的风险和可见的衰老迹象降到最低。当您无法完全避免阳光时，今天的防晒霜会为您提供保护（以及您皮肤的所有其他部位）。
防晒霜采用紫外线过滤剂：专门设计用于帮助减少到达皮肤表面的紫外线量的分子。这些分子的薄膜形成保护屏障，在紫外线光子被我们的 DNA 和皮肤深处的其他活性分子吸收之前，吸收（化学过滤器）或反射（物理阻挡剂）紫外线光子。
在美国，食品和药物管理局将防晒霜作为药物进行监管。因为我们过去最关心的是防止晒伤，所以 14 种阻挡引起晒伤的 UVB 射线的分子 被批准使用。我们在美国只有两种可用的 UVA 阻挡分子——阿伏苯宗，一种化学过滤器；和氧化锌，一种物理阻挡剂——这证明了我们最近才认识到 UVA 会引起麻烦，而不仅仅是晒黑。
FDA 还颁布了 严格的标签要求 – 最明显的是关于 SPF（防晒系数）。自 1971 年以来，SPF 标签代表个人被 UVB 辐射晒伤所需的相对时间。例如，如果通常需要 10 分钟才能晒伤，那么如果使用正确，SPF 30 防晒霜应提供 30 倍的时间——300 分钟的防晒伤保护。
“使用正确”是关键短语。研究表明，大约需要一盎司，或者基本上是 一小杯量的防晒霜，才能覆盖普通成年人身体的裸露区域，而脸部和颈部则需要镍币大小的量（或多或少，取决于您的体型）。大多数人使用的量约为 推荐量的四分之一到一半，使他们的皮肤面临晒伤和光损伤的风险。
此外，防晒霜在水中或出汗时的功效会降低。为了帮助消费者，FDA 现在要求标有 “防水”或“非常防水” 的防晒霜在水中分别持续长达 40 分钟或 80 分钟，并且 美国皮肤病学会 和其他医疗专业团体 建议在任何水上运动后立即重新涂抹。一般的 经验法则 是大约每两个小时重新涂抹一次，当然是在水上运动或出汗后。
为了获得高 SPF 值，基于 FDA 制定的安全标准，将多种 UVB 紫外线过滤剂组合成配方。但是，SPF 并未考虑 UVA 防护。为了使防晒霜声称具有 UVA 和 UVB 防护并被标记为“广谱”，它必须通过 FDA 的广谱测试，在该测试中，防晒霜在测试其有效性之前会受到大量 UVB 和 UVA 光照射。
此预照射步骤在 FDA 2012 年的防晒霜标签规则 中建立，并承认了关于紫外线过滤剂的重大意义：有些可能是光不稳定的，这意味着它们会在紫外线照射下 Degradation（降解）。最著名的例子可能是 PABA。这种 UVB 吸收分子如今在防晒霜中很少使用，因为它会形成光产物，从而在某些人中引起过敏反应。
但是，广谱测试实际上只有在 UVA 吸收分子阿伏苯宗上市后才生效。阿伏苯宗可以与强效且广泛使用的 UVB 吸收剂辛氧酸酯相互作用，从而降低阿伏苯宗对 UVA 光子的有效性。另一方面，UVB 过滤器奥克立林有助于稳定阿伏苯宗，使其以 UVA 吸收形式持续更长时间。此外，您可能会在某些防晒霜标签上注意到分子甲氧基肉桂酸乙基己酯。即使在辛氧酸酯存在的情况下，它也有助于稳定阿伏苯宗，并为我们提供更持久的 UVA 射线防护。
防晒霜创新的下一步是扩大其使命。因为即使是最高 SPF 的防晒霜也不能 100% 阻挡紫外线，所以添加抗氧化剂可以在皮肤的天然抗氧化防御系统超负荷时提供第二道保护。我和我的同事使用过的一些抗氧化成分包括 生育酚乙酸酯（维生素 E）、抗坏血酸磷酸钠（维生素 C）和 DESM。防晒霜研究人员开始调查 皮肤分子对其他颜色光（如红外线）的吸收是否在光损伤中发挥作用。
随着研究的继续，我们确定的事情之一是，保护我们的 DNA 免受紫外线损伤，对于各种肤色的人来说，与预防皮肤癌是同义的。皮肤癌基金会、美国癌症协会和美国皮肤病学会都强调，研究表明，经常使用 SPF 15 或更高的防晒霜可以预防晒伤，并将 非黑色素瘤癌症的风险降低 40%，并将 黑色素瘤的风险降低 50%。
我们仍然可以享受阳光。与我的穆里尔阿姨和 1980 年代的我们孩子不同，我们只需要利用我们可以使用的资源，从长袖到阴凉处再到防晒霜，以保护我们皮肤中的分子，尤其是我们的 DNA，免受紫外线损伤。