皮膚科王修含醫師: 果酸結構、功能、作用機轉、穿透深度

果酸的結構、功能(去角質、保濕)與作用機轉、穿透深度

皮膚科王修含醫師

常見的美容保養品「果酸」(α-羥基酸, AHA, alpha hydroxy acid)又稱為水果酸，屬於一種有機羧酸，由於自然界的水果中就存在果酸，在人體內也可發現多種果酸分子，所以它常被視為安全的天然物質，進而受到廣泛的運用。甘醇酸(glycolic acid)來自甘蔗，它是分子結構式最單純的果酸(C₂H₄O₃ ，亦可寫為HOCH₂COOH)，分子量只有76，pKa值3.83，刺激性較高。

甘醇酸(glycolic acid)來自甘蔗，它是分子結構最單純的果酸，分子量只有76，pKa值3.83，刺激性較高。圖為《科勒藥用植物》(1897), Saccharum officinarum 甘蔗，引用自https://zh.wikipedia.org/wiki/甘蔗

分子結構最單純的果酸：甘醇酸(glycolic acid)來自甘蔗，本圖為田野中的甘蔗，引用自https://en.wikipedia.org/wiki/Saccharum_officinarum

一、果酸的化學結構式

在有機化學上，果酸的學名叫做「α-羥基酸」(AHA, alpha hydroxy acid，「羥」讀音同「槍」，發音來自「氫氧」的連音)，這個名詞來自它的化學結構式，由於果酸的羥基(氫氧基，OH)原子團與酸根相鄰的第一個碳原子鍵結，此碳原子也就是α碳原子，故有此名。

α-羥基酸(AHA, alpha hydroxy acid)-圖片引用自維基百科wikipedia

二、果酸的種類

果酸其實包括許多種類，包括甘醇酸、乳酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、杏仁酸等，為水溶性物質，皮膚科醫師可用於治療某些過度角化的疾病，以及醫學美容的換膚療程，也常用於居家果酸換膚護理產品，例如果酸乳液、果酸洗面乳等。
果酸種類可參見「埃及豔后、牛奶浴與果酸換膚：α-羥基酸(果酸)的種類」一文 http://www.skin168.net/2013/10/AHA-milk-bath.html

三、果酸的功能

果酸與水楊酸都是常用的去角質保養品，然而果酸不只具有表皮剝離的去角質作用，同時對皮膚亦具保濕作用。果酸可以去角質，又可以保濕，此種雙重性質相當特殊。

四、果酸的作用機轉

(一) 果酸的去角質作用機制：

1. 果酸可降低鈣濃度
具螯合劑的性質，可降低陽離子依賴性細胞黏附分子(cation-dependent cell adhesion molecules)的局部鈣離子濃度。鈣黏蛋白(cadherin)存在於胞橋小體、黏性連接(adherens junctions)和緊密連接(tight junctions)之處，鈣黏蛋白若失去鈣離子，胞橋小體的附著度將會下降。使得鈣黏蛋白上的內源性角質層胰蛋白酶(chymotryptic enzymes)易被分解。

簡言之，果酸可降低鈣濃度，破壞細胞黏著性質，造成角質剝離。

2. 果酸可影響細胞激素(cytokines)的分泌
果酸可造成細胞凋亡(apoptosis)，例如乳酸可增加細胞凋亡的數量，其程度與濃度相關。
1.5%或3%的乳酸能增加血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)的濃度達2.5倍以上，並減少血管生成素(angiogenin)分泌量，並具濃度依賴性。

果酸可調節角質形成細胞(keratinocytes)分泌的細胞激素(cytokines)，此性質與果酸對皮膚疾病與光老化的治療效果有關。

甘醇酸可強化纖維母細胞(fibroblasts)合成膠原蛋白的速度，且可影響角質形成細胞釋放細胞激素，透過基質降解(matrix degradation)的主要調節物質第1α型介白素(interleukin 1α, IL-1α)，調節基質降解。

濃度25%的甘醇酸、乳酸與檸檬酸可活化真皮樹突狀細胞(dermal dendrocytes)和肥大細胞(mast cell)。果酸可能會刺激轉化生長因子-β(transforming growth factor-beta, TGF-β)，增加表皮和真皮標誌物，並活化真皮樹突狀細胞與促使肥大細胞釋放物質。

(二) 果酸的保濕作用機制：

果酸可增加皮膚的黏多醣(mucopolysaccharide)含量，尤其是真皮層內的葡萄胺聚糖(醣胺多醣，glycosaminoglycans，簡稱GAGs)，此種多醣類吸水性質甚佳，可增加皮膚的保濕程度。若對前臂皮膚施以20%的甘醇酸(分子結構最單純的果酸，分子量只有76，但刺激性較高)，將會增加表皮與真皮中的玻尿酸含量，使得皮膚水分增多。使用果酸治療的部位，其中的膠原蛋白mRNA的基因表現量也呈現上昇的趨勢。

五、化學換膚(chemical peel)與果酸換膚的作用深度

(一) 皮膚的組織解剖學結構

皮膚的組織學結構，可分為表皮、真皮、皮下組織。

表皮層(epidermis)：表皮最上方扁平網狀的結構即為角質層(stratum corneum)，由不具活性的角質細胞(corneocytes)形成，角質層與下方具活性的角質形成細胞(keratinocytes)，共同形成表皮層，再下方則為真皮層。

圖：皮膚的組織學結構，最上方扁平網狀的結構即為角質層，由不具活性的角質細胞(corneocytes)形成，角質層與下方具活性的角質形成細胞(keratinocytes)，共同形成表皮層(epidermis)，再下方則為真皮層(dermis)-原始圖片引用自 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/84/Epidermis-delimited.JPG

表皮層由上到下通常可分為四至五層，依序為角質層(不具活性細胞)、透明層(stratum lucidum，只存在手掌與腳掌)、顆粒層(stratum granulosum)、棘狀層(stratum spinosum，此為具活性細胞的表皮結構內最厚的一層)、基底層(stratum basale)。

表皮層由上到下通常可分為四至五層，依序為角質層、透明層(stratum lucidum，只存在手掌與腳掌)、顆粒層(stratum granulosum)、棘狀層(stratum spinosum)、基底層(stratum basale)。

真皮層(dermis)：真皮可分為兩層，上層為乳頭真皮層(papillary dermis)，下層為網狀真皮層(reticular dermis)。

皮下組織(subcutis, subcutaneous tissue)：皮下組織由脂肪細胞與穿插其間的纖維隔膜(fibrous septae)組成，又稱為hypodermis或hypoderm。

圖：皮膚組織結構，其中真皮層可分為兩層，上層為乳頭真皮層(papillary dermis)，下層為網狀真皮層(reticular dermis)。(感謝Blausen Medical Communications, Inc.提供本圖，依CC BY 3.0協議授權，圖片來源：Blausen.com staff. "Blausen gallery 2014". Wikiversity Journal of Medicine. DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 20018762. - Own work)

(二) 果酸與化學換膚的作用深度：

不同成分的化學換膚深度不同，而果酸換膚的深度位於表皮層(epidermis)。

化學換膚的層次可分為極淺層(very superficial)、淺層(superficial)、中層(medium)、深層(deep)：極淺層的深度達角質層，也可能到達活性表皮層的棘狀層。

常見化學換膚的深度層次列舉如下：
表皮層：果酸(α-羥基酸，AHAs)、水楊酸(salicylic acid)、Jessner換膚(Jessner’s peel)、20%三氯醋酸(Trichloroacetic acid, TCA)，以及維生素A衍生物(Retinoids)，包括維生素A酸(retinoic acid)與維生素A醇(retinol)

乳頭真皮層(papillary dermis)：35-40%三氯醋酸、35%三氯醋酸合併Jessner換膚或70%甘醇酸

網狀真皮層(reticular dermis)：酚(phenol)、Baker-Gordon換膚、大於40%的三氯醋酸

【本站文章版權所有，歡迎非商業性「部份」轉載（請勿全文轉載），轉載請註明作者姓名標示(皮膚科王修含醫師)與出處(skin168.net/ skin168.com/ skin168.org)，禁止更動內文，並提供有效的本站超連結。】

延伸閱讀：