夏季艷陽來到，你的防曬準備好了嗎?

圖說:臭氧層破洞導致紫外線高量入侵地球

臭氧層(Ozone Layer)位於大氣層的平流層，主要作用是吸收阻擋對生物有害的紫外線(UVB+UVC)，保護地球。

然而自1970年來，臭氧層開始以每十年4%的速度遞減，在兩極的部分季節，遞減率更快。

臭氧層破洞現象(Ozone Depletion)導致更多量的中波紫外線UVB(波長介於280~320奈米)抵達地球，引發了皮膚的燒燙傷等光損現象。

對皮膚來說，長波紫外線UVA的危害主要是造成皮膚的斑點，但是中波紫外線UVB的危害對人體更甚，因為它會誘發表皮細胞癌變。

隨著愈來愈多的UVB入侵地球，全球皮膚癌人口增加，目前已佔全球癌症總數四成，皮膚癌成了最常見的癌症疾病。

圖說:陽光中的中波長紫外線-UVB，是導致曬傷元兇

常見的皮膚癌有基底細胞癌 (Basal Cell Carcinoma)，鱗狀細胞癌 (Squamous Cell Carcinoma)和黑色素瘤(Melanoma)，這些都涉及到偶然或長期曬太陽。

其中基底細胞癌 (BCC) ，根據美國癌症協會資料統計，約佔所有皮膚癌病例80％，是目前最常見的皮膚癌症，BBC發生的主要環境因素，就是長期暴露於UVB輻射中。

圖說:UVB會引起皮膚紅、腫、熱、痛的曬傷反應

基底細胞癌(BCC)也是亞洲人最常見的皮膚癌種類，無論患者皮膚的色素如何，超過90%的BCC長在太陽曬到的部位，例如面部和頸部。

UVB誘導的表皮細胞DNA損傷，在皮膚癌的起始階段起著關鍵作用。當受損細胞未被細胞凋亡消除時，DNA損傷表達其突變特性，導致原癌基因的啟動，或腫瘤抑制基因的失活。

因此如何對抗皮膚發生UVB光損傷，變成防曬醫學中最看重的課題。

咖啡因→阻止受損細胞癌變

圖說:咖啡因被證實對人體皮膚具有防癌變的抗光損機制

數個醫學研究證據顯示，咖啡因具有優良的抗曬傷能力，可預防UVB輻射導致的皮膚癌變。

一篇發表在《美國國家科學院院刊》上的研究論文提出，咖啡因可以使受UVB照射損傷的細胞容易死亡，從而防止受損細胞癌變。

這是由RUTGERS羅特格斯大學化學生物學教授Allan Conney與華盛頓大學研究人員進行的合作案。

圖說:咖啡因(Caffeine)幫助受光損的皮膚細胞啟動細胞凋亡機制

暴露於陽光中波紫外線UVB的人體角質形成細胞（Human Keratinocytes,HKC），會啟動細胞中的ATR-Chk1途徑， 細胞中的DNA受損，導致DNA複製不完全。

Conney的研究團隊發現，皮膚中有種> 300kDa的大蛋白質酶ATR，它在基因中扮演檢查點作用，這些檢查點感應到DNA損傷後，會誘導細胞週期停滯，允許受損細胞存活，不進入凋亡程序。

而這個DNA受損的細胞，因為凋亡程序停止，細胞發生突變，誘導了非黑色素瘤皮膚癌。

圖說: ATR是DNA啟動的p53激酶，a圖的咖啡因抑制了ATR活性

不過Conney等科學家研究發現，咖啡因能通過ATR抑制途徑(ATR-Chk1 pathway inhibition)，選擇性的增強已受損的皮膚細胞，啟動細胞凋亡(Apoptosis)程序。

這是因為ATR對咖啡因敏感，咖啡因能阻斷ATR的活性，從而攔截受損細胞繼續存活的指令。因此咖啡因讓受損細胞啟動自然凋亡，不給它癌變機會。

圖說:UVB會誘導皮膚產生CPDs形式的 DNA損傷

2013年另篇發表於《frontiers腫瘤醫學雜誌》的研究則提出，皮膚因UVB輻射導致的DNA分子缺陷損傷，大多是以三種型式存在（64PPs嘧啶酮光產物, 6-4嘧啶，CPDs環丁烷嘧啶二聚體）。

其中，CPDs的發生是最常見的缺陷，也是導致細胞突變為癌細胞的主因。但咖啡因卻能抑制小鼠表皮細胞內CPDs的形成，從而防止曬傷病灶發生。

除了咖啡因具有攔阻UVB導致的DNV損傷保護作用，科學家也針對咖啡中其他物質在對抗UVB光損害的成效，進行研究。其中咖啡酸(Caffeic acid)被發現可以抑制致癌物質COX-2發炎因子的產生。

咖啡酸是咖啡中的酚類化合物，在咖啡中，每100毫升的咖啡液約含0.03毫克咖啡酸。

圖說:咖啡酸分子化學結構圖

2009年，發表於知名牛津學術期刊《致癌因子》的一篇癌症研究，發現咖啡酸可通過阻斷Fyn激酶活性，來抑制UVB誘導的COX-2表達。

COX-2是前列腺素合成過程中的關鍵酶，已證實與人體炎症反應(Infammation)及腫瘤發展有關。

COX-2負責腫瘤細胞的增殖轉化(cell proloferation)，促進腫瘤浸潤轉移(Migration)，負責誘導腫瘤血管新生(angiogenesis)，和提升腫瘤侵襲性(invasiveness)。很多惡性腫瘤組織中均可檢測到COX-2的過度表達。

圖說: COX-2與腫瘤發生過程密切相關

COX-2 在大多數身體組織中，被種胞外刺激誘導表達。而紫外線(特別是UVB的光刺激)，就是一個常見的胞外刺激因素。

過量的UVB照射，會誘導皮膚細胞內發炎因子COX-2的形成。

圖說: UVB照射引發皮膚發炎反應

科學家的研究發現，咖啡酸通過抑制啟動蛋白-1（AP-1）和核因子-κB轉錄活性，更有效地誘導COX-2表達下調。咖啡酸抑制Fyn激酶活性，隨後阻斷下游絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）。

Fyn具有致癌潛力，並參與致癌過程，包括皮膚癌的發展。這結果表明咖啡酸可作為對抗皮膚癌的有效化學預防劑。

圖說: UVA穿透皮膚屏障，對錶皮細胞造成氧化應激壓力

除了酚類化合物的咖啡酸可以對抗UVB，另一個咖啡中常見的酯類化合物-綠原酸(CGA，Chlorogenic Acid)，也被證明有抗光損傷的功效。

綠原酸(CGA)，由咖啡酸及奎尼酸酯化而成，常見於許多植物，但含量最豐富的是咖啡。

圖說:綠原酸CGA化學分子結構圖

2014年，發表在《生物分子療法期刊》的一篇首爾大學的研究論文指出，CGA作為一種多酚類的抗氧化物，能對抗皮膚因為紫外線UVB的光照，引發的氧化應激，避免皮膚細胞的DNV損傷。

當人體的皮膚暴露在紫外線UVB光照下，會產生活性氧物質ROS (Reactive oxygen species)，高濃度的ROS會誘導DNA、脂質和蛋白質的氧化損傷，導致皮膚結構發生變化和破壞。

圖說:UVB光損傷DNA，並導致皮膚內氧化應激ROS壓力

而綠原酸CGA在動物模型中，顯示可以清除UVB光照產生的各類ROS(包含過氧化氫H 2 O 2 ，超氧化物陰離子O ₂ ^– ，氫氧自由基‧ OH等)，吸收UVB範圍（280-320nm）的電磁輻射，保護細胞免受UVB輻射誘導的氧化應激，對皮膚形成光保護。

既然咖啡中有這麼多好物質可以幫助皮膚抵抗UVB導致的癌變，要怎麼使用咖啡來替皮膚建一層抗光損防護網呢?

最簡單的方式，就是使用含咖啡因的防曬霜。

圖說:使用咖啡因防曬霜降低皮膚癌威脅

隨著愈來愈多關於咖啡因在對抗細胞曬傷受損的研究提出，一些保養品公司已開始在其防曬配方中添加咖啡因成分。

防曬霜是健康護膚程序的重要組成部分！局部施用咖啡因抗曬防癌的各類醫學發現，讓含咖啡因的防曬劑越來越受歡迎。

這個夏天，趕快去找一瓶添加咖啡因的防曬霜來使用，讓你的皮膚表層充滿咖啡因的保護吧! 當然，除了用擦的，喝咖啡亦可獲得更全面且多元的防曬保護。

圖說:手沖淺培咖啡，可飲用到更多咖啡中抗曬化合物

先前提到，咖啡中的咖啡酸，綠原酸以及咖啡因，能各自在不同層面建構皮膚處於UVB曝曬下的全面防護網。

但是迄今，只見”咖啡因”防曬霜問世。而防曬霜補充不及的地方，抗曬防護仍有缺失。

您不妨在炎炎夏季，選擇飲用淺培咖啡，來攝入足量的咖啡各類有機化合物，給身體建構一個完整的抗光屏障。

為何要淺培?因為綠原酸會因烘培溫度提升而流失。

圖說:不論哪個品種咖啡豆，烘培溫度愈高，綠原酸流失愈多

在咖啡生豆中，綠原酸含量約佔豆重的6~12%，淺烘咖啡流失40%綠原酸，中烘咖啡流失60%，深培咖啡綠流失100%。

至於咖啡酸與咖啡因，則不受到烘培方式差異影響含量。

因此要想最多量涉入咖啡中的防曬有機化合物，最好是飲用淺培咖啡，這樣看來，意式咖啡不推薦了(除非你用意式淺培豆)，手沖咖啡與冰滴咖啡，是較好的選擇，冰滴最好。

圖說:日飲三杯以上咖啡，預防皮膚癌

喝多少咖啡才有防護作用? 2012年癌症研究中心發表一項為期20年皮膚癌症與咖啡飲用研究顯示，每日飲用少於一杯含咖啡因咖啡的女性相比，每天飲用超過三杯咖啡的女性患基底細胞癌（BCC）的可能性要低21％。對於男性來說，這種風險降低了10％。

另個在國家癌症研究所雜誌上發表的報告中，美國國家癌症研究所的 Erikka Loftfield及其同事發現，平均每天喝超過4杯咖啡的人患黑素瘤的風險降低20％。

還有一項針對超過90,000名白人女性的臨床研究中，每日喝六杯或更多杯咖啡的女性，非黑色素瘤皮膚癌的患病率下降了30％以上。在那些喝不含咖啡因的咖啡的女性中，咖啡消費與皮膚癌風險降低之間沒有關聯。

不過由於美國食品藥物管理局建議，健康成年人每天400 毫克咖啡因是上限，一杯手沖咖啡的咖啡因含量，對於孕婦來說，咖啡因攝取量不得超過 300 毫克。

一杯手沖阿拉比卡豆咖啡，咖啡豆12g，咖啡因含量約在90毫克，以此來看每日最多三杯是比較安全的建議攝入量。

天氣愈來愈熱了，為了皮膚的健康著想，這個夏季外出時，記得選杯咖啡飲用，給自己做好深度安全防曬吧!

咖啡科普大全，今日就跟您分享到這。下期文章，將和您聊聊咖啡在美容醫學上的應用。