黑色素瘤是黑色素形成细胞肿瘤（尤其是恶性肿瘤）的临床术语，通常与皮肤癌相关。在全球范围内，黑色素瘤仍然是最致命的皮肤癌形式之一，公共卫生记录发现仅在美国（US），每年就造成约 11,000 人死亡。

尽管数十年的研究已确定这些癌症的主要原因是暴露于紫外线辐射，但围绕人工紫外线源的争论一直存在分歧。虽然科学家和临床医生认为人工美黑床可能加剧皮肤癌风险，但其制造商和营销商则强调其安全性。因此，尽管世界卫生组织（WHO）将美黑床归类为 1类人类致癌物，据报道每年仍有近 3000 万美国人使用它们。

美黑行业通常将室内美黑机宣传为受控的、比自然阳光更安全的替代选择，辩称这些设备发射的紫外线A（UVA）与紫外线B（UVB）的比例更高，据称这可以降低引发黑色素瘤的灼伤风险。此外，支持者常常建议，度假前的晒黑可以保护皮肤免受未来损伤。

然而，最近的临床数据表明，使用美黑床的年轻女性经常在躯干和臀部发生黑色素瘤，而这些部位在普通人群中累积的日光损伤较低。直到现在，驱动这些观察结果的具体细胞和分子机制仍不清楚。

本研究旨在通过分析皮肤细胞的 DNA，以更好地了解人工紫外线辐射如何促进黑色素瘤的发展，从而回应这一持续存在的争议，并为未来的公共卫生建议提供信息。该研究主要包括两个部分：大规模流行病学分析和高分辨率黑素细胞基因组测序。

流行病学数据来自西北大学医学院皮肤病学部的患者记录（n=32,315），这些记录来源于高危皮肤病诊所人群。这些记录被分为一个病例队列（2,932 名有可量化美黑床使用史的患者）和一个年龄匹配的对照组（2,925 名非使用者）。这种设计使研究人员能够绘制黑色素瘤在不同身体部位的解剖分布图，并估计与室内美黑相关的黑色素瘤调整后比值比。

通过从 11 名重度美黑床使用者的上背部和下背部切取正常、非肿瘤性皮肤的活检样本，获得了基因测序数据。这些使用者被定义为终身使用次数超过 50 次的个体，报告暴露次数从几十次到数百次不等。这些样本与两个对照组进行了比较：一个来自高危皮肤癌诊所的患者组，另一个代表普通人群的遗体捐献者组（无法获得其美黑床暴露史）。

从这些活检组织中分离出黑素细胞，在培养中进行克隆扩增，并进行单细胞分辨率的全外显子组和转录组测序，从而能够在单个色素生成细胞之间对突变负荷和突变特征进行详细比较。

分析为人工紫外线暴露的破坏性效应提供了强有力的证据。流行病学上，与未使用者相比，美黑床使用者在通常累积日光暴露较低的身体部位（如躯干）发生黑色素瘤的可能性显著更高（76.1% 对 61.2%）。

在校正了年龄和家族史后，美黑床使用者发生黑色素瘤的比值比是对照组的 2.85 倍。分析还显示，有室内美黑史的个体发生多发性原发性黑色素瘤的可能性更高。

基因测序揭示了病例组与对照组之间的显著差异。来自美黑床使用者的黑素细胞携带更高的总体突变负荷，其 DNA 每兆碱基的中位数突变数为 5.69 个，而对照组为 2.86 个。重要的是，这种升高的突变负荷甚至在下背部的活检样本中也观察到，证实了美黑床可以损伤通常受自然阳光保护的区域的皮肤。研究还指出，上背部的黑素细胞（可能受到偶然的日光照射）在两组中都表现出高突变负荷。

虽然经典的紫外线相关突变损伤特征SBS7 在所有样本中占主导地位，但来自美黑床使用者的黑素细胞显示突变特征SBS11 的相对贡献显著更高。该特征的生物学起源仍不确定，作者警告其解释需要进一步验证，但它在美黑床使用者中的富集表明人工紫外线暴露的致突变效应可能存在潜在差异。

值得注意的是，来自美黑床使用者的黑素细胞尽管在组织学上表现正常，但明显更可能携带致病性、驱动癌症的突变。这些突变在所有采样部位都被检测到，在上背部黑素细胞中观察到的比例高于下背部黑素细胞，这突显了一个广泛的基因改变细胞区域，而非孤立的损伤区域，并暗示了多发性原发性黑色素瘤发展的潜在机制。

该研究在室内美黑与黑色素瘤之间建立了一个强有力的分子和流行病学关联，特别是在终身重度暴露的个体中。人工美黑并未提供比自然阳光更安全的替代方案，反而似乎通过增加突变负荷，并在全身皮肤中增加携带致病性突变的黑素细胞数量，从而提高了黑色素瘤风险。

这些发现削弱了美黑行业关于安全晒黑的说法，并表明诸如度假前晒黑等做法反而可能使外观正常的皮肤负载增加黑色素瘤易感性的基因改变，尤其是在更年轻的年龄段。

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