（下篇）

3.4光裂解酶

光裂解酶是一种含有黄素腺嘌呤二核苷酸分子的黄素酶，它可以充当催化辅因子并能修复由紫外线所诱导的环丁烷嘧啶二聚体和嘧啶-嘧啶酮（6-4）的DNA损伤。有两种光裂解酶专门修复环丁烷嘧啶二聚体和嘧啶-嘧啶酮（6-4），因此依照它们的修复对象分别被归类为环丁烷嘧啶二聚体光裂解酶和嘧啶-嘧啶酮（6-4）光裂解酶。

催化辅因子存在于光解酶的蛋白质超家族中，于活性位点采用独特的折叠结构，在DNA修复中起着关键作用。光解酶可识别受损的胸腺嘧啶二聚体，并通过直接吸收蓝光来恢复这些病变，直接吸收蓝光可以通过黄素腺嘌呤二核苷酸分子或通过第二生色团，即天线生色团的能量转移，天线生色团最终可分裂成单个嘧啶，并将电子返还到氧化还原辅助因子。

光解酶的应用还与降低MMP-1在表皮和真皮隔室中的含量有关。MMP-1在皮肤细胞中的过度表达会破坏胶原蛋白，而胶原蛋白在光老化中起着关键作用。此外，光裂解酶还支持细胞内再生，从而抑制由紫外线引发的细胞凋亡，并可以通过抑制促炎细胞因子白介素6（IL-6）去减少因阳光照射而引起的皮肤炎症。

由于环丁烷嘧啶二聚体具有极强的诱变潜力（超过嘧啶-嘧啶酮（6-4）或其他病变的诱变潜力，及其引发许多由紫外线引起的突变的潜力），最近的研究主要集中在环丁烷嘧啶二聚体光裂解酶作为修复酶时的作用。

体内外研究均证明了环丁烷嘧啶二聚体光裂解酶的有益特性在防止光损伤中的作用。现已有一些外用含有环丁烷嘧啶二聚体光裂解酶产品的临床试验。在这些试验中，产品被用于没有任何皮肤损伤的患者，或被用于光化性角化病（AK）的辅助治疗，光化性角化病（AK）是由皮肤长期暴露于阳光下而引起的原位鳞状细胞癌。

所有这些人体试验均使用了含有化学紫外线滤光剂和脂质体包裹的环丁烷嘧啶二聚体光裂解酶的防晒霜。脂质体包裹为酶提供了穿越人类皮肤角质层的穿梭机制，并将生物活性蛋白引入表皮。这种机制或许可以提供光保护的新思路，以防止一些由紫外线引起的皮肤损伤。

和年临床试验发现，将环丁烷嘧啶二聚体光解酶添加到常规防晒霜中后，当外用于人体皮肤时，可明显减少紫外线引起的DNA损伤和细胞凋亡。UV-B辐射诱导的环丁烷嘧啶二聚体数量减少了40％-45％，这表明光裂解酶能够主动修复损伤。然而，这些研究的样本量较小，并没有对照组，且主要针对的是致癌作用。因此，这些研究只能当作“概念验证”的研究。

3.5T4-噬菌体核酸内切酶V

T4内切核酸酶V是一种酶，最初是从感染了T4噬菌体的大肠杆菌中分离出来的。它会在由紫外线诱导的环丁烷嘧啶二聚体部位启动DNA修复，如果不进行修复，则会导致包括光化性角化病在内的非黑素瘤皮肤癌（NMSC）这类突变发生。

该酶通过一种依赖盐的方式结合非靶DNA并通过促进扩散来筛选DNA以定位其靶位点，一旦检测到因紫外线而损伤的DNA，就会通过结合两种活性来进行切割，两种活性分别为嘧啶二聚体-DNA糖基化酶活性和嘌呤-嘧啶核苷内切核酸酶活性。通过T4核酸内切酶V，DNA修复的功效和速度提升了大约四倍。

此外，该酶可以刺激皮肤再生以及皮肤重建，并防止细胞外基质成分的破坏，从而有助于防止光老化。例如，通过T4核酸内切酶V治疗可以减少人体皮肤细胞中MMP-1的诱导作用，同样地，通过光裂解酶的治疗，则可以减少胶原蛋白的破坏。

为了能够充分穿透角质层，需将T4核酸内切酶V封装到脂质体中作为运载工具，这被称为“T4N5”。一项小鼠研究结果表明，在皮肤上使用T4N5可能可以作为防晒霜的有效辅助手段，用于预防和减少紫外线对皮肤表皮的伤害，如晒伤细胞的形成。

3.6含有DNA修复酶的防晒霜与常规防晒霜的比较

在皮肤生物学方面认识的进步发展了抗衰老和使皮肤年轻的各种方法。理想的防晒霜应具有不同的功能：1）防止UV-B辐射和长波长的UV-A辐射；2）防晒的稳定性和安全性；3）清除活性氧的能力；4）加入有助于细胞DNA修复的酶（理想情况下）。

最近的辐射研究表明，向常规防晒霜中添加DNA修复酶（环丁烷嘧啶二聚体光解酶和T4核酸内切酶V）与单独使用常规防晒霜相比，可能可以在更大程度上减少由紫外线所引起皮肤分子损伤。

例如，在一项Carducci等的临床研究中，28名光化性角化病患者被随机分配局部使用DNA修复酶（14名患者）或单独使用防晒霜（14名患者），一共要使用六个月的防晒霜。主要测量要素包括角化过度，区域癌变和皮肤活检中环丁烷嘧啶二聚体水平的变化。

结果表明，与基础值相比，使用带有DNA修复酶的防晒霜的患者的环丁烷嘧啶二聚体水平降低了61％，而使用常规防晒霜的患者的环丁烷嘧啶二聚体水平降低了35％（P.），这表明两者都可以减少环丁烷嘧啶二聚体的形成。

在另一项由Emanuele等进行的双盲研究中，使用辐射照射后获得的人体皮肤活检样品，评估了在有或没有抗氧化剂（肌肽，阿特拉津，麦角硫因）和/或环丁烷嘧啶二聚体光解酶的SPF50防晒霜减少环丁烷嘧啶二聚体形成的功效。

结果表明，结合使用抗氧化剂和环丁烷嘧啶二聚体光解酶使环丁烷嘧啶二聚体减少的最多，并且对由自由基所诱导的蛋白质损伤最大。作者得出的结论是，由于具有协同作用，含有抗氧化剂和光解酶的防晒霜在皮肤抗衰老方面效果优于传统防晒霜。

Emanuele等人的这项研究是到目前为止唯一一项研究了含有DNA修复酶的防晒霜对皮肤的保护作用的临床研究。表1中进行了进一步的详细描述。基于类似研究的现有成果，当前研究的重点在于新型防晒霜的开发以及进一步提升其保护作用。

例如，最近已有针对含有环丁烷嘧啶二聚体光解酶的防晒霜（AK-NMSC，IsdinSA）的研究。临床和组织学研究表明，此类防晒对光化性角化病患者的区域癌变有积极作用，例如改善光化性角化病病变程度和癌变范围。这种作用也可以移用到光老化中，因为DNA光损伤和活性氧刚好出现在光化性角化病发展过程中的最初阶段。

另一个最近开发的产品（奥地利维也纳的Ateia?KwizdaPharma）将常规防晒霜与获得专利的成分配方Nopasome?相结合。Nopasome?是脂质体包裹的环丁烷嘧啶二聚体光解酶（Photosome?），T4核酸内切酶V（Ultrasome?）和胭脂仙人掌仙人掌提取物的组合。

另一种含光解酶的品牌防晒产品Ladival?med（STADAArzneimittel，德国BadVilbel）有SPF15或20的防晒指数。Ladival?med20已在多个健康受试者中进行了测试，在耐受性和功效方面均取得了良好的结果。表2列出了目前可用的含有DNA修复酶的防晒霜，及其相关科学背景。

由于有假说认为红外辐射也会导致光老化，越来越多人建议防晒霜也应提供针对红外辐射的保护。SkinMedica?全面防御+修复防晒霜（TD+R）（SkinMedicaInc，Allergan公司）结合了广谱紫外线防护和多种抗氧化剂（SOL-IRAdvancedAntioxidantComplex?），可保护抵御红外辐射并促进皮肤修复。临床前研究表明，这一防晒霜（SPF34）可以防止紫外线诱导的晒伤细胞和环丁烷嘧啶二聚体的形成。

此外，它还可以防止红外辐射所引起的弹性蛋白纤维断裂。它还可以保护和/或改善细胞外基质的表达并减少MMP-1的表达。据报道，使用此防晒霜的患者在第2周时细纹和皱纹就已经有了显著改善。

总而言之，现有认识表明，将DNA修复酶结合到常规防晒剂中是一种防止由紫外线引起的致癌和光老化现象更有效的方法。将它们与外用抗氧化剂结合使用可以进一步增强这种效果。但是，这些效果在人类身上的体现还不足，尤其是在防止皮肤老化方面。

实际上，到目前为止，只有一项临床研究证明了防晒霜中DNA修复酶对光老化的作用。

04

局限性

本评论的局限性在于，虽然已知外用脂质体DNA修复酶对由紫外线所引起的皮肤癌具有保护作用，但这并不一定能解释其对光老化的预防作用。本文参考引用的大多数研究未能清楚地区分DNA修复酶对癌变和光老化的影响。

因此，到目前为止，还不能直接将DNA修复酶对致癌作用改善效果直接转移为其对治疗或预防光老化方面的作用。此外，研究样本的数量规模较小，又进一步限制了研究结果的相关性。之后有必要针对大量受试者进行临床试验，尤其是在抗光老化作用方面。

最后，本评论的参考文章仅限于在PubMed和WebofScience上可检索到的文章，所以极有可能遗漏掉其他的临床试验。

05

结论

由紫外线辐射引起的光老化会导致皮肤外观发生不良变化。由于常规防晒剂无法有效地修复DNA损伤，也无法充分预防光老化。DNA中光损伤的关键特征是研究出减少光老化的创新治疗和预防方法的可能研究对象。

截止到目前为止，临床研究主要针对DNA损伤和癌变之间的关联，DNA修复酶和具有高保护性防紫外线防晒在光化性损伤治疗中的功效也得到了充分验证。由于紫外线辐射引发的DNA损伤是造成光老化的主要原因，因此可假设DNA修复酶对光老化有积极效果。

但是，目前仍缺乏对照研究来证实这种效果，也缺乏研究证明含有DNA修复酶的防晒霜优于传统防晒霜。未来的研究对于阐明活性氧、DNA损伤、衰老、老化和端粒在皮肤细胞中的相互作用至关重要。

编辑：佳玮