紫外線對於人們的好處遠不止於合成維生素D，危害則遠不止於造成皮膚癌。平衡日光中紫外線的有利和不利影響，也許比你想像的更重要。
撰文 | 王晨光（生物學博士、前協和醫學院教授）
37歲的知名歌手張恆遠死於黑色素瘤的消息讓皮膚癌再次被熱議，同時也讓談癌色變的普通民眾再次糾結於要不要去戶外曬太陽：曬少了擔心維生素D合成不足，曬多了擔心皮膚癌。
無論是哪一種擔憂，他們的思慮都不全面：紫外線對於人們的好處遠不止於合成維生素D，危害則遠不止於造成皮膚癌。我們有必要更全面地了解紫外線，以及皮膚癌發生和日曬的關係。
四類皮膚癌與三類紫外線
6月18日，父親節，筆者參加了天津薊州的一場山地越野賽。比賽從早上7點開始，當時氣溫24度，樹蔭下還有些微風，體感舒適；但10點後氣溫急劇上升，很快到了34度；隨著人體投在地上的影子越來越短，出汗越來越多，太陽照在裸露皮膚上的灼熱感逐漸增強。此時同跑的夥伴說，我的臉被曬紅了。
是什麼因素造成我們的感受及身體上的這些變化？
首先是太陽光中的紅外線被皮膚吸收，我們因此感到熱。這跟冬季在爐火旁感到溫暖是一個道理。
繼而皮膚變紅，這是因為太陽光中的紫外線（UV）照射在皮膚上，導致表皮下血管擴張，造成皮膚發紅。這也是一種警示，出現這種情況後如果及時避免太陽照射，通常第二天發紅的皮膚可以恢復正常。如果繼續過度暴露於紫外線下，就會導致皮膚損傷，出現曬斑或曬傷。
夏天皮膚容易變黑，是因為紫外線刺激皮膚中的黑色素細胞，使其產生更多的黑色素。這是皮膚暴露於紫外線時形成的一種保護機制。這種保護機制一旦出現問題，後果可能很嚴重，惡性程度最高的皮膚癌——黑色素瘤，便是產生黑色素的細胞經常暴露於紫外線後發生癌變的結果。
皮膚癌主要有四種類型（過時的分類為三種）。發生最多的是基底細胞癌，大約 80% 的皮膚癌屬於這種類型。基底細胞癌最常發生在頭頸部，主要由日曬引起；少量是因為兒童時期接受過放射治療。這種類型的皮膚癌通常生長緩慢，很少擴散到身體的其它部位並造成死亡。
發病率排在第二位的是鱗狀細胞癌，這是發生在皮膚表層的腫瘤，約占所有皮膚癌的20%。鱗狀細胞癌主要也是由日曬引起。以上兩種類型的皮膚癌有時又被歸入一類，即皮膚角質細胞癌。
黑色素瘤也是皮膚癌的一種，因發生於皮膚中的黑色素細胞而得名。儘管占比不到所有皮膚癌的1%，但黑色素瘤卻是惡性程度最高的一種皮膚癌類型，也最容易發生轉移，皮膚癌死亡患者的三分之二來自於這種類型。
還有一種不經常被提到的皮膚癌——默克爾細胞癌。這是一種極為罕見的、具有高度侵襲性或快速生長的惡性腫瘤。這種腫瘤的發生跟皮膚中一種分泌激素的細胞有關，因此又被稱為皮膚神經內分泌癌。近來研究發現這種腫瘤和一種病毒感染密切相關，是皮膚癌中跟日曬關係最不密切的一種。
黑色素瘤和紫外線的關係最為密切。太陽光是人們最常接觸到的紫外線來源，因此日曬是黑色素瘤最主要的風險因素。
在進一步了解如何防護日曬誘發皮膚癌之前，我們需要先了解紫外線，以及紫外線如何對皮膚造成傷害。
紫外線是從太陽到達地球的電磁輻射的一部分，按波長從長到短可分為UVA、UVB、UVC。UVA是這三種紫外線中波段最長的，範圍在320~400納米，UVB的波長範圍為290~320納米。波長越短，能量越高。至於波長更短的射線UVC，低海拔生活的人類不需要擔心，它們絕大部分都會被臭氧層吸收，難以到達地面附近。
而UVA與UVB均可穿透大氣層，是造成皮膚過早老化、眼部損害（包括白內障）和皮膚癌等疾病的元兇，國際癌症研究機構（IARC）把UVB和UVA分別歸類為一類（證據充分）和二類（證據比較充分）致癌物。
我們一生中的很多時間都暴露在UVA光線之下，UVA可透過雲層和窗戶玻璃射入人的皮膚。到達地球的UV光線中，95%都是這種類型。雖然它沒有UVB那麼攜帶高能量，但比UVB要多出幾十倍。只要出太陽，就有UVA，並且保持相對均衡的強度，因此我們一年四季都應該注意防護UVA。
UVA可穿透更深層的皮膚，是皮膚變黑、老化和長皺紋的元兇。UVA對皮膚癌發生的作用尚存在爭議，目前的共識為UVA增加皮膚癌發病風險，但不如UVB嚴重。日光浴採用人工燈光，光線成分主要是UVA，比太陽光中的強度高10倍以上。常使用日光浴的人患鱗狀細胞癌的機率是普通人的2.5倍，患基底細胞癌的可能性是普通人的1.5倍，同時常曬日光浴還讓黑色素瘤發病率增加75%。
UVB又被稱為戶外紫外線，因為它穿不透玻璃到達室內，也難以穿透皮膚表層到達深層，主要傷害皮膚更為表層的部分，但卻是皮膚長黑斑和皮膚癌發生的主要誘因。同時它也能讓皮膚曬後變紅、曬黑。UVB的強度隨著每日時間、地點和季節不斷變化。中國大部分地區每年4到10月份、每天上午10點到下午4點間都有較強的UVB。高海拔地區紫外線更強，因此在山區越野或徒步時更容易受到較大劑量的UVB輻射。
紫外線的另一重危害：損傷免疫功能
自此，我們認識了紫外線對健康的負面影響、尤其是在皮膚癌發病中的重要作用。全球每年會有一百多萬人罹患皮膚癌，而皮膚白皙的人受紫外線輻射後更容易患黑色素瘤。那麼，紫外線是如何誘發皮膚癌的呢？
所有癌症幾乎都是基因突變的結果，皮膚癌也不例外。紫外線的能量足以破壞人體表皮細胞的遺傳物質（DNA），導致DNA的斷裂。據估測，人體表皮細胞每天被紫外線損傷數量多達幾十萬。
人體細胞有強大的修復功能，部分損傷的DNA被修復，不能被修復的幾乎不能存活。而患癌的機會就出現於這種損傷和修復的過程中，錯誤的修復導致基因序列發生改變（突變），其中有些突變導致細胞增殖行為發生改變。這些變化長久累積，終於在某個時間點誘發正常細胞完成向腫瘤細胞的轉變。
以上是正常細胞癌變的「內因」。但並非所有發生改變的細胞都發展為腫瘤，這是因為人體的免疫系統時時監視著這些變化並及時消滅發生改變的細胞。也就是說，腫瘤的最終發生往往還需要另一種力量——主要是免疫功能缺損——的配合。腫瘤之所以在老年人中發病率更高，一方面是因為上述細胞中基因突變的積累，另外一個重要因素便是免疫功能隨著老齡逐漸降低。
這跟紫外線誘發皮膚癌有關係嗎？有，而且關係很大，因為紫外線可以抑制免疫功能。
皮膚是人體最大的免疫器官，不僅在身體和外界之間提供物理屏障，防止微生物入侵和水分丟失，皮膚中還分布著大量的免疫細胞，參與感知和抵禦病原體侵入。紫外線對免疫功能的抑制體現在多方面：如紫外線可以直接抑制多種免疫細胞（如T細胞、B細胞、自然殺傷細胞和巨噬細胞等）的功能；長期的紫外線暴露可能導致免疫細胞死亡，從而減少免疫細胞的數量；紫外線還可以干擾免疫系統的調節機制，抑制抗炎細胞因子的產生，增加炎症細胞因子的釋放，導致免疫反應失衡，從而也減弱皮膚免疫功能對腫瘤細胞的監測和清除。
高強度的UV暴露抑制皮膚的免疫功能正是人類與自然長期進化的結果，是身體對抗高強度UV的保護性機制。聽起來是不是有點自相矛盾？其實並不矛盾。紫外線殺傷皮膚細胞後將引起身體的過激免疫反應（這就是一些人對紫外線過敏的原因），這種免疫反應對身體造成的繼發傷害甚至強於紫外線本身，進化的結果是身體產生了對抗這種傷害的機制，那就是接受紫外線照射的同時免疫反應被抑制。
紫外線對免疫的抑制可能會增加感染的風險，減弱對腫瘤細胞的監視，以及加劇的發展；然而，適度的紫外線照射對維持正常免疫功能也是必要的，如改善一些皮膚病和自身免疫性疾病的症狀。紫外線還有另一些積極的效果，如合成維生素D、調節激素產生和分泌，改善心情等。UVA儘管不能促進維生素D合成，但可以促進一氧化氮合成。一氧化氮可以幫助降血壓、緩解抑鬱，對身體有諸多好處。
因此，平衡日光中紫外線的有利和不利影響是確保健康的關鍵。
什麼時候應該避免在太陽底下活動？在此教給大家一個簡單的辦法，也叫「影子法則」（適用於低海拔地區）：如果站在太陽底下，影子短過身高，這時太陽紫外線中對皮膚傷害程度最大的UVB很強，此時段不適合長時間在太陽下做無防護的活動；如果影子長過身高，光線中的UVB降低，這個時段適合戶外活動，既能合成維生素D，又不至於被很快曬傷。
對於戶外愛好者來說，以下這些常規方法應該作為準則：儘量避免在太陽最強烈的時段（通常是上午10點到下午4點）進行戶外活動；噴塗防曬霜，選擇SPF指數超過30的防曬霜，並注意閱讀說明，確保能夠抵擋UVB；穿戴長袖上衣、長褲和寬沿帽，可以最大程度地減少皮膚直接暴露在陽光下；太陽鏡能夠阻擋幾乎所有的紫外線；儘量待在有樹蔭或遮陽傘下，以減少陽光暴露。
判斷黑色素瘤，遠離誤區
那麼如何判斷皮膚上的黑痣是否為黑色素瘤？國內許多科普文章都介紹過一種自行判斷的方法，即ABCDE法。
從形態上判斷，A（Asymmetry）指的是黑痣是否對稱，邊緣越是不規則、不對稱，黑色素瘤的風險越高；B（Border）指邊界，邊界不清晰、呈齒狀的風險高；C（Color）指顏色，單一和均勻的顏色風險較低；D（Diameter）為直徑，對於不規則邊緣的黑痣，長徑大於半厘米的風險較大。最後E（Evolution）指的是動態過程，那就是黑痣或斑點在過去幾周或幾個月內是否有變化。
在此有必要重點說一下最後一點。E在這裡是英文evolution或evloving的簡寫，在簡中世界裡被以訛傳訛地改變成了elevation。一字之差，謬之千里。前者是「進展」的意思，這是判斷皮膚上的黑痣是否癌變的最重要的指標。而後者指的是「隆起」，國內一些所謂的科普大咖在此都犯了大錯，以為皮膚上可疑的痣樣組織會高出皮膚。實際情況剛好與此相反，皮膚癌中惡性程度最高的黑色素瘤通常表現為扁平形狀，而不隆起於皮膚表面。
遺傳因素在腫瘤發生中起著重要的作用，超過環境影響，但今天的科學幾乎還做不到從改變基因的角度預防或治療癌症，我們能做的，就是儘量把環境致癌的風險降到最低。
本文受科普中國·星空計劃項目扶持
出品：中國科協科普部
監製：中國科學技術出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司
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