化妆品美白的机制，需要从源头黑色素说起
上一篇文章我们介绍了皮肤的颜色是由什么决定的，了解到影响皮肤颜色最主要因素是黑色素。因此，想要美白，就需要让皮肤内的黑色素变少。
我们知道，黑色素在位于表皮基底层的黑色素细胞内被生成，然后转移到表皮的角质形成细胞中，最后经多种方式被人体代谢掉，一般认为人体代谢黑色素的方式有：溶酶体酶降解、随角质细胞排出体外、进入血液经肾排出。在黑色素生成、转移和代谢的过程中，任何一个环节发生障碍都会影响黑色素的正常表达，从而影响皮肤的颜色。
影响黑色素正常表达的因素很多，可以分为黑色素细胞的影响因素、黑色素生成过程的影响因素、黑色素转移过程的影响因素及黑色素代谢过程的影响因素几个大类。
一、黑色素细胞的影响因素
从微观层面来说，皮肤内黑色素细胞和周围细胞（角质形成细胞、朗格汉斯细胞、成纤维细胞、血管内皮细胞、神经细胞等）之间存在着相互调节作用，周围细胞通过产生某些调节因子对黑色素细胞的增殖分化、树突形成和黑色素合成产生影响。
①角质形成细胞产生的碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）是黑色素细胞的天然促分裂剂，对黑色素细胞生长及黑色素合成有明显促进作用。
②内皮素-1（ET-1）是由21个氨基酸组成的多肽。黑色素细胞上有特殊受体能与内皮素结合，内皮素被黑色素细胞膜上的受体接受后，刺激了黑色素细胞的分化、增殖并激活酪氨酸酶的活性，从而使黑色素急剧增加。内皮素不仅能刺激黑色素细胞产生黑色素，同时也是黑色素细胞分裂剂。人角质形成细胞也产生和分泌ET-1，且皮肤被紫外线照射后角质形成细胞释放内皮素的量会增加。有研究发现，内皮素在皮肤中分布不均是造成色斑的主要原因。
③人巨噬细胞释放一种黑色素细胞树突伸展因子（DEF），可促进黑色素细胞树突生长和延伸，认为这是一种黑色素沉着诱导因子。
④干细胞生长因子（SCF）能促进黑色素细胞分化及黑色素合成，在胚胎时期对黑色素细胞的移行也起到重要作用。
⑤角质形成细胞产生的神经生长因子（NGF）对黑色素细胞的存活、生长、移动及分支形成也有作用，能够刺激黑色素细胞的基因表达，且能增加它们的树枝状突起。
⑥炎性皮肤可产生多种炎症介质和细胞因子，这些物质不仅可以促进黑色素的产生，而且可以影响黑色素细胞的生长分化特性，有研究显示四烯酸、前列腺素等能使小鼠黑色素细胞数量增加，树突增大。炎症介质白三烯C4（LTC4）是人黑色素细胞的促分裂原，能引起黑色素细胞快速增生，并对黑色素细胞有趋化作用。
⑦干扰素（IFN）在一定条件下，能使黑色素细胞形态改变、生长抑制。
⑧白细胞介素-1a（IL-1a）、白细胞介素-6、肿瘤坏死因子（TNF）等能抑制黑色素细胞增殖并使酪氨酸酶活性降低。
从宏观方面来说，人体分泌的很多激素对黑色素细胞都有一定调控作用，主要有：
①促黑色素细胞激素(MSH)：又称促黑激素，黑色素细胞刺激素，由腺垂体分泌，有α，β两种，均为肽类化合物，α-MSH是13肽，人的β-MSH是22肽（牛、羊的β-MSH是18肽），能促使皮肤黑色素细胞分泌黑色素。有研究表明，α-MSH可刺激黑色素细胞的分裂增殖，促进黑色素细胞出现明显的树突生长，使得黑色素细胞的黑色素含量和酪氨酸酶活性均有所增加。
②促肾上腺皮质激素(ACTH)：ACTH是39个氨基酸组成的多肽，由垂体前叶分泌，与α-MSH有相同的7个氨基酸链，具有刺激黑色素细胞增殖和黑色素合成的作用，在低浓度下，其作用要强于α-MSH，在接近生理状态下，ACTH对黑色素细胞的影响可能比α-MSH重要。
③雌激素：对黑色素合成有一定的刺激作用。雌激素分泌增多时，被巯基抑制的酪氨酸酶活性增强，容易出现皮肤色素沉着和色斑。
④皮质激素：能抑制垂体分泌MSH，从而使MSH对黑色素细胞的直接作用减轻。
⑤肾上腺素与去甲肾腺素：其通过MSH对黑色素细胞的作用实现的。
⑥甲状腺素：促进体内各物质的代谢，增加代谢率，另外通过反馈作用抑制垂体分泌MSH。
二、黑色素生成过程的影响因素
在合成黑色素的过程中，决定黑色素合成速率的是细胞内的多种酶，目前已经发现的有酪氨酸酶(TYR)、多巴色素异构酶 (TRP-2)、 过氧化物酶、5,6 -二羟基吲哚-2-羧酸即DHICA 氧化酶 (TRP-1)，其中酪氨酸酶起主要作用。
（1）酪氨酸酶
酪氨酸酶是一种含铜需氧酶，是结构复杂的多亚基的含铜氧化还原酶，该酶主要催化两类不同的反应：一元酚羟基化，生成邻二羟基化合物；邻二酚氧化生成邻二苯醌。这两类反应中均有氧自由基参与反应。在黑色素形成过程中酪氨酸酶是一主要限速酶，该酶活性大小决定着黑色素形成的数量，它的活性有多种影响因素，目前已知的影响因素主要有以下几种：
①紫外线：紫外线能使黑色素细胞内酪氨酸酶活性增强，使黑色素细胞增多，黑色小体生成旺盛，移动加快。290-380nm的紫外线（UVB+UVA）激活酪氨酸酶活性的能力最佳，这也是导致皮肤黑色素生成的是主要的影响因素。
②铜离子：酪氨酸酶是以铜离子作为辅基的，其活性与铜离子密切相关。
③巯基：表皮内的巯基化合物，特别是谷胱甘肽，能通过络合铜离子而抑制酪氨酸酶活性，当表皮巯基氧化而使巯基显著减少时，可激发酪氨酸-酪氨酸酶反应，导致黑色素生成增多。
④氧自由基：酪氨酸酶是一种含铜需氧酶，在酪氨酸酶的催化氧化过程中，氧自由基既是引发剂又是反应物，因此对氧自由基的清除作用既阻断了反应的引发，也削弱了酪氨酸酶的供氧作用，从而使酪氨酸氧化反应的强度减弱，即削弱了酪氨酸酶的作用。
⑤色氨酸吡咯酶：也叫色氨酸加氧酶，有研究认为色氨酸吡咯酶的增加会抑制酪氨酸酶的活性。
（2）多巴色素异构酶
多巴色素异构酶（TRP-2）是一与酪氨酸酶有关的蛋白质，其作用机理是促使所作用的底物发生重排，生成底物的某一同分异构体，最终生成另—黑色素。即在由多巴色素自发脱羧、重排生成5,6-二羟基吲哚（DHI）的同时，黑色素细胞内部分多巴色素正是由于多巴色素异构酶的存在而发生重排生成5,6-二羟基吲哚-2-羧酸。因此该酶主要调节5, 6-二羟基吲哚-2-羧酸（DHICA）的生成速率，从而影响所生成的黑色素分子的大小、结构和种类。而对该酶的抑制目前主要是竞争性抑制，即寻求一种物质作该酶的底物，通过与原能形成黑色素的底物竞争，从而破坏黑色素生物合成途径，达到抑制黑色素的目的。目前对多巴色素异构酶的活性影响因素研究较少，已知曲酸及其衍生物、甘草素等黄酮化合物对其活动有一定抑制作用。
三、黑色素转移过程的影响因素
有观点认为，皮肤颜色不一定随黑色素细胞内黑色素增加而加深，而主要取决于已经转移到角质形成细胞的黑色素有多少，因此黑色素颗粒从黑色素细胞向临近角质形成细胞移行的过程是否通畅非常重要。如皮肤炎症后色素脱失就是由于表皮细胞受损后，黑色体不能通畅地转移至角质形成细胞，阻滞于黑色素细胞内，使继发黑色素细胞功能减退。
研究发现，有的物质如绿茶提取物、烟酰胺等，能有效抑制黑色素从黑色素细胞到角质细胞的传递过程，从而达到抑制黑色素的目的。
四、黑色素代谢过程的影响因素
果酸、角蛋白酶、聚乙烯醇等物质能加速角质形成细胞中黑色素向角质层转移，软化角质层并加速角质层脱落，从而影响表皮中黑色素含量。
美白祛斑化妆品中的美白剂作用机制主要是针对影响皮肤色素代谢的各个环节，可将美白机理归纳如下：
1. 抑制黑色素细胞增殖和活动。
2. 抑制黑色素形成。
①抑制酪氨酸酶、多巴互变酶、二羟基吲哚酸(DHICA)氧化酶活性；抑制内皮素。
②还原黑色素形成过程各中间体，或与之结合以阻断黑色素形成。阻断二羟基吲哚(DHI)聚合为黑色素。
3. 抑制黑色素颗粒转移至角质细胞。
4. 加速角质细胞中黑色素向角质层转移：软化角质层和加速角质层脱落。
5. 减少外源性因素如紫外线、氧自由基等对黑色素形成生理过程的负面影响。
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