400 ~ 700 nm波段的可见光可导致Fitzpatrick Ⅲ~Ⅵ型皮肤发生色素沉着，包括即时性黑化和延迟性黑化。可见光可与长波紫外线1（UVA1）协同作用，在Ⅰ~Ⅲ型皮肤中诱发红斑反应，而在Ⅳ~Ⅵ型皮肤中诱发高强度、持续性色素沉着和炎症反应。越来越多的证据表明，可见光照射皮肤后早期发生的是黑素的光氧化，后期则通过黑素细胞合成新的黑素，其主要机制被认为与激活感受器视蛋白3（opsin 3）引起黑素细胞中酪氨酸酶的表达和活化有关。
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400 ~ 700 nm波段的可见光可导致Fitzpatrick Ⅲ~Ⅵ型皮肤发生色素沉着，包括即时性黑化和延迟性黑化。可见光可与长波紫外线1（UVA1）协同作用，在Ⅰ~Ⅲ型皮肤中诱发红斑反应，而在Ⅳ~Ⅵ型皮肤中诱发高强度、持续性色素沉着和炎症反应。越来越多的证据表明，可见光照射皮肤后早期发生的是黑素的光氧化，后期则通过黑素细胞合成新的黑素，其主要机制被认为与激活感受器视蛋白3（opsin 3）引起黑素细胞中酪氨酸酶的表达和活化有关。
目前市售防晒产品对可见光的防护能力有限。金属氧化物在可见光范围内具有良好的吸收、散射和反射等光学性能，添加此类物理防晒剂能提供额外的防护作用。本研究通过模拟可见光照射，测试2种含有氧化铁（FeO）和二氧化钛（TiO2）的有色防晒霜与1种含有氧化锌（ZnO）和TiO2的无色防晒霜[防晒系数（SPF）50+]对可见光诱发色素沉着的防护功效，其中无色防晒霜用于评估针对UVA和中波紫外线（UVB）的防晒霜是否对可见光也有防护作用。
本研究符合临床试验管理规范要求并取得伦理委员会批准，志愿者均签署知情同意书。纳入标准为18 ~ 50岁Fitzpatrick Ⅵ型健康女性，最终共招募10例志愿者，年龄（35 ± 6）岁。排除标准：研究期间有日光浴或激光治疗计划；曾服用或计划服用任何光敏类、抗炎或免疫抑制药物，或任何可能导致光变态反应的药物；患有可能因光照诱发或加重的疾病，如光敏性皮炎、皮肤癌、日光性荨麻疹等。
本研究为单中心、随机、单盲试验。第0天（D0）测定基线水平，并在受试者背部皮肤划分5个2 cm × 2 cm研究区域，分别是：阴性对照区，不暴露不进行照射；阳性对照区，无防护下进行照射；测试区，根据随机化结果分别涂抹3种测试产品（2 mg/cm2）后进行照射。D0涂抹测试产品后15 min，以144 J/cm2可见光对除阴性对照外的4个区域进行照射，这一照射剂量相当于在夏季正午日光下照射1 h。同样地，在第1、2、3天（D1、D2、D3）重复进行相同操作。分别在D0 ~ D3操作前、第4天（末次照射后24 h，D4）以及第14天（D14）进行色素沉着临床评分、色度测量和标准化图像采集。
测试样品为目前市售的3种产品，产品A为含有ZnO和TiO2的SPF 50+物理防晒霜，产品B含有4.85% FeO和27% TiO2，产品C含有27.25% FeO。3种产品的金属氧化物含量及吸收光谱显示，产品B和产品C在高能可见光（HEV）波段具有更宽的吸收谱，提示其对可见光的防护作用好于产品A。
所用光源为日光模拟器（ORIEL，美国），含0.01%的UVA（320 ~ 400 nm）、88.2%的可见光（400 ~ 750 nm）、10.7%的HEV（400 ~ 450 nm）和9.8%的近红外光（750 ~ 900 nm）。各研究区域在照射前均测定光强度，确保照射剂量为144 J/cm2，平均照射强度为50 mW/cm2。
临床评分采用经验证的专家评分量表，对比周围未照射区域，从0分（未见色素沉着）到13分（明显色素沉着）对光照诱发的皮肤色素沉着进行视觉评估。整个研究过程由同一位临床专家进行评分。色度测量选用CIE L*a*b*系统，由Chromameter CR400（Konica Minolta，日本）色度计进行测量。通过L*和b*计算得出反映肤色的个体类型学角度（ITA°），通过L*、a*和b*计算得出反映肤色变化的复合色差ΔE。使用配有标准交叉偏振滤光片的照相机（Canon，日本）在同一人造光源下采集皮肤标准化图像。
详见原文。
各时间点的临床评分结果显示，阳性对照和涂抹产品A的皮肤在D0 ~ D3均出现明显的色素沉着，并持续至D14，且差异具有统计学意义。涂抹产品B和产品C的区域皮肤色素沉着同样有所增加，与涂抹产品A的区域相比色素沉着评分的差异具有统计学意义，但色素沉着评分的绝对值较小，且连续4次照射后依然维持在较低水平，直至D14。组间两两比较结果显示，阳性对照区和涂抹产品A的区域皮肤色素沉着评分在D1、D4和D14差异均无统计学意义；涂抹产品B和产品C的区域皮肤色素沉着评分差异无统计学意义，但与阳性对照区和涂抹产品A的区域相比，在所有时间点的评分均显著降低。
阳性对照区和涂抹产品A的区域皮肤ΔL*值在D0 ~ D14的6个时间点均显著下降，提示肤色加深；而与基线水平相比，涂抹产品B和产品C的区域皮肤ΔL*值在除D1和D14外的4个时间点均出现下降，差异具有统计学意义，但ΔL*值的绝对值较小，提示肤色加深程度较轻。组间两两比较结果显示，阳性对照区和涂抹产品A的区域皮肤ΔL*值在D1、D3、D4差异均无统计学意义，而涂抹产品A区在D14的ΔL*值略高于阳性对照区，差异具有统计学意义。在所有时间点，涂抹产品B的区域ΔL*值均显著高于阳性对照区和涂抹产品A区域。涂抹产品C的区域ΔL*值在所有时间点显著高于阳性对照区，而在D2 ~ D14显著高于涂抹产品A区域。上述结果表明，产品B和产品C对于可见光诱发的皮肤色素沉着具有相近的防护作用。
ΔE和ΔITA°值变化趋势基本一致。涂抹产品A区域在除D14外5个时间点的ΔE和ΔITA°值均和阳性对照区相近。产品B和产品C对色素沉着的防护效果好于产品A，其中ΔITA°值自D2起出现统计学差异，ΔE值自D3起出现统计学差异。除D1外，涂抹产品B和产品C的区域ΔE和ΔITA°值均未见统计学差异。
皮肤的红度（Δa*值）和黄度（Δb*值）随时间变化较小，且组间差异结果不一致，提示对可见光诱发色素沉着的防护作用主要为防止肤色加深。
已有多项研究验证了局部外用或口服抗氧化剂对可见光的防护作用，但对其防护可见光诱发色素沉着的临床功效仍待进一步研究。一项研究显示，局部外用复合抗氧化剂能减轻可见光+ UVA1照射后Ⅰ~Ⅲ型皮肤的即时性红斑反应和Ⅳ ~ Ⅵ型皮肤的色素沉着，但在第7天时并未观察到明显的防护作用，提示抗氧化剂的防护作用主要针对光氧化作用，而对后期黑素细胞合成黑素的阻断效果有限。本研究显示，两种含有FeO的防晒配方均显示出对光照后皮肤色素沉着的防护作用，且效果持续至第14天，而SPF50+物理防晒霜涂抹区与无防护皮肤相比未显示出明显的防护效果。由于这两种防晒配方中添加的FeO等金属氧化物含量较高，因此能为皮肤提供更好的物理屏障，延缓可见光诱发的损害，减轻延迟性黑化。
值得注意的是，产品B和产品C配方中添加的FeO和TiO2含量不同，但在实际防护作用上未见统计学差异。这就对化妆品防可见光的功效评价提出了新的问题，现有的评价多参照UVB和UVA的防晒评价方法制定，已有学者提出多种用于测定可见光防晒指数（VL-PF）的人体评价方法。单次照射的VL-PF与UVA防护指数的测定方法相似，根据无防护和有防护皮肤的最小持续性黑化量计算得出；还有学者提出，利用可见光+ UVA1所诱发皮肤色素沉着的光谱特征，计算特定时间点无防护和有防护皮肤在400 ~ 700 nm吸收光谱的曲线下面积之比用于测定VL-PF。对于多次照射，有学者建议以无防护皮肤与有防护皮肤的ΔITA°值随时间变化曲线的平均斜率的比值来确定VL-PF。使用斜率比值法计算出本研究产品A的VL-PF为1.48，产品B为7.07，产品C为5.4。这一结果与先前研究一致，添加FeO的防晒霜较未添加FeO者具有更高的VL-PF。尽管产品B和产品C的FeO添加含量不同，但本研究中两种产品表现出相近的可见光防护作用。后续还需在更大样本量和更长随访时间下进一步验证研究结果，确定有效防护可见光所需FeO类的最低含量，制定VL-PF的人体评价标准。
本研究结果显示，含有FeO的防晒霜对可见光诱发色素沉着的防护功效优于仅含有TiO2和ZnO的SPF 50+物理防晒霜。含FeO的有色防晒霜具有双重功效，既能遮盖已有的色素沉着，还能预防光照引发的色素沉着。越来越多的证据表明，可见光和红外光能在人体皮肤中引发持续的生物学反应，因此我们需要开发新型全光谱防晒产品，而不仅是防护紫外线。此外，还有必要根据患者的需求不断优化配方，使临床收益最大化，尽可能降低日晒对皮肤的慢性损害。添加金属氧化物的有色防晒霜不仅能提供全光谱的防护，还有多种颜色可供选择以满足不同Fitzpatrick皮肤类型人群个性化的防晒需求。
