光老化

UVB線は、皮膚の表皮（最外層）のみを透過してDNA変異を引き起こす主要な突然変異原です。^{[ 4 ]}これらの突然変異は、皮膚細胞内の化学変化によって生じます。これらの突然変異は、しわなどの光老化の特定の兆候と臨床的に関連している可能性があります。^{[ 5 ] [ 6 ]}

メラノサイトと基底細胞は表皮層に埋め込まれています。UVB線に曝されると、メラノサイトは皮膚の色を決める色素であるメラニンをより多く生成します。UVBはそばかすや黒ずみの形成を引き起こす可能性があり、これらはどちらも光老化の症状です。これらは肌の色が白い人に最もよく見られます。^{[ 7 ]} UVB線に頻繁に長期間曝されると、光老化の兆候が現れ、前癌病変や皮膚癌が発生する可能性があります。^{[ 4 ]}

UVA線はUVB線よりも皮膚の奥深くまで浸透し、表皮層だけでなく真皮層にも損傷を与えます。真皮は皮膚の2番目に重要な層で、コラーゲン、エラスチン、および繊維外マトリックスから構成され、皮膚の構造的な支えとなっています。しかし、UVAに継続的にさらされると、真皮層のサイズが縮小し、表皮が体から垂れ下がり始めます。真皮には血管が存在するため、UVA線は血管の拡張や破裂を引き起こす可能性があり、これは鼻や頬で最もよく見られます。UVAはまた、スーパーオキシドアニオン、過酸化物、一重項酸素などの活性酸素種（ROS）の生成を通じて、間接的にDNAを損傷することもあります。これらのROSは、細胞のDNAだけでなく、脂質やタンパク質も損傷します。

紫外線への曝露は炎症や血管拡張を引き起こし、臨床的には日焼けとして現れます。紫外線は転写因子NF-κBを活性化し、これが炎症の最初のステップとなります。NF-κBの活性化は、インターロイキン1（IL-1）、IL-6、血管内皮増殖因子、腫瘍壊死因子（TNF-α）などの炎症性サイトカインの増加をもたらします。これにより好中球が引き寄せられ、フリーラジカルの生成を通じて酸化損傷が増加します。

さらに、紫外線照射は、ケラチノサイトにおいて血管新生阻害因子であるトロンボスポンジン-1の発現を抑制し、血管新生活性化因子である血小板由来内皮細胞増殖因子の発現を促進する。これらは血管新生を促進し、紫外線誘発性腫瘍の増殖を助ける。

紫外線照射は、DNA損傷やサイトカイン発現の変化により、局所的および全身的な免疫抑制を引き起こすことが報告されている。これは皮膚腫瘍の監視に影響を与える。ランゲルハンス細胞は、紫外線曝露により量、形態、機能に変化が生じ、最終的には減少する可能性がある。この免疫抑制の1つの説明として、体が紫外線損傷によって生じる炎症性物質に対する自己免疫反応を抑制しようとしているという説がある。^{[ 8 ]}

紫外線に曝露すると、ケラチノサイトと線維芽細胞で表皮成長因子、IL-1、TNF-αの受容体が活性化され、未知のメカニズムを介して皮膚全体でシグナル伝達キナーゼが活性化されます。 ^{[ 9 ]}マトリックスメタロプロテアーゼ（MMP）の転写を制御する核転写因子活性化タンパク質AP-1が発現し、活性化されます。MMP-1はコラーゲン分解の主要なメタロプロテアーゼです。このプロセス全体は、酸化によってタンパク質チロシンホスファターゼを阻害する活性酸素種の存在によって促進され、その結果、上述の受容体のアップレギュレーションが起こります。紫外線によっても活性化される別の転写因子NF-κBは、MMP-9の発現を増加させます。

MMPの発現亢進は、わずかな紫外線照射後でも起こり得る。そのため、日焼けを引き起こすほどではない程度の紫外線照射でも、皮膚コラーゲンの分解を促進し、最終的には光老化につながると考えられる。したがって、光老化皮膚では、MMPによって媒介されるコラーゲンの絶え間ない分解過程により、コラーゲン産生が減少する。

さらに、損傷したコラーゲンの存在は、新しいコラーゲンの合成を抑制する。線維芽細胞が劣化したコラーゲン上に伸展・接着しにくくなることが、コラーゲン合成阻害の一因となっている可能性がある。

紫外線はヒトの皮膚におけるレチノイン酸受容体とレチノイドX受容体の両方の発現を低下させ、その結果、RA応答性遺伝子の誘導が完全に失われる。また、AP-1経路の活性を高め、MMP活性を増加させることで、皮膚におけるビタミンAの機能的欠乏を引き起こす。

紫外線にさらされることで表皮の厚みが増し、さらなる紫外線によるダメージから身​​を守るのに役立つ可能性がある。

メラニン色素が少ない肌の白い人は、紫外線に曝露された後に真皮DNAの光損傷、好中球の浸潤、ケラチノサイトの活性化、IL-10の発現、MMPの増加が多く見られることが多くの症例で報告されている。したがって、メラニンの分布は、紫外線を吸収および散乱し、皮膚の下層を覆って放射線から保護することにより、日焼け、光老化、および発がんから保護する。^{[ 11 ]}

紫外線への曝露によるDNA損傷はp53の発現を誘導し、最終的に細胞周期の停止を引き起こします。これにより、ヌクレオチド除去修復システムなどの内因性メカニズムによるDNA修復が可能になります。さらに、損傷が重度の場合、アポトーシスが起こります。しかし、アポトーシス機構は加齢とともに衰え、DNA修復機構もアポトーシスも起こらない場合、皮膚腫瘍形成につながる可能性があります。

TIMPはMMPの活性を調節する。多くの研究で、紫外線がTIMP-1を誘導することが示されている。

皮膚には、ビタミンE、コエンザイムQ10、アスコルビン酸、カロテノイド、スーパーオキシドジスムターゼ、カタラーゼ、グルタチオンペルオキシダーゼなど、様々な抗酸化物質が含まれています。これらの抗酸化物質は、正常な細胞代謝中に生成される活性酸素種から皮膚を保護します。しかし、紫外線に過剰にさらされると、抗酸化物質の供給が著しく減少し、酸化ストレスが増大します。したがって、これらの抗酸化物質は、紫外線や光発がんに対する皮膚の防御機構において不可欠な役割を果たしています。

一次予防は、病気や症状が発生する前に危険因子を減らすことを目的としています。

日焼け対策は、光老化の一次予防として最も効果的な方法です。日焼け対策の主な方法は、日焼け止め製品、日焼け防止服、そして特に日差しが最も強い時間帯（春と夏の午前10時から午後4時まで）の日光への曝露を減らすことです。広範囲スペクトルの日焼け止め製品は、UVA（UVA1とUVA2）とUVBの両方の光線から肌を守るため、紫外線によるダメージから肌を守るための最適な範囲を提供します。適切な日焼け止めの使用には、適切な塗布方法とタイミングが重要な要素です。これには、適切な量の日焼け止めを使用すること、日光に当たる前に日焼け止めを塗布すること、そして（特に水や汗に触れた後は）こまめに塗り直すことが含まれます。^{[ 12 ]}

二次予防とは、疾患を早期に発見すること、場合によっては無症状のうちに発見することで、症状の発現を予防、遅延、または軽減するための積極的な介入を可能にすることを指します。これには、レチノイド（例：トレチノイン）、抗酸化物質（例：局所用ビタミンC、経口サプリメント、CoQ10、リポ酸）、エストロゲン、成長因子、サイトカインなどが含まれます。

局所用レチノイドには様々な種類があります。レチノイドの一種であるトレチノインは、複数の無作為化臨床試験で一貫したエビデンスが得られていることから、皮膚科医の間で光老化に対する最も効果的な治療法として広く認識されています。レチノイドはビタミンA誘導体であり、レチノイン酸受容体（RAR）およびレチノイドX受容体（RXR）に結合します。これらの受容体に結合すると、一連の細胞プロセスが誘導され、最終的にコラーゲン産生の増加と表皮の肥厚につながり、皮膚のたるみやしわの外観を軽減します。トレチノインはニキビの治療にも効果的です。アダパレンとタザロテンも、ニキビの治療に使用される第3世代合成レチノイドです。 アダパレンは光老化への使用について広く研究または証明されていませんが、その目的で適応外使用されています。タザロテンは光老化の治療に効果的であることが証明されています。レチノールやレチナールとして知られるレチノイド誘導体は、アンチエイジング目的で市販の化粧品によく使用されています。レチノールとレチナールは皮膚でレチノイン酸に代謝され、その後RARとRXRに作用します。^{[ 13 ]} これらの製品は規制がないため、医薬品ではなく化粧品とみなされており、広く研究されていません。さらに、トレチノインは最もよく研​​究されており、光老化の治療における有効性が一貫しています。^{[ 14 ]}

最後に、三次予防とは、既存の症候性疾患の治療によってその影響を軽減したり、進行を遅らせたりすることです。このような三次予防には、ケミカルピーリング、リサーフェシング技術（例：マイクロダーマブレーション）、アブレーションまたは非アブレーションレーザーリサーフェシング、高周波技術、軟組織増強（フィラーとも呼ばれる）^{[ 15 ]} 、およびボツリヌス毒素の使用が含まれます。 光若返り処置は、皮膚科医によって行われ、目に見える症状を軽減します。これらの治療法はそれぞれ、対処する主な懸念事項があります。たとえば、ボツリヌス注射は顔の筋肉を麻痺させます。これにより、筋肉の収縮とそれに続くしわの形成が防止されます。^{[ 16 ]}注入可能なフィラーは、ボリュームを増やし、たるみやしわの外観を最小限に抑えるために、鼻唇溝によく使用されます。