强脉冲光干预BALB/c小鼠皮肤老化相关机制的实验研究

论文摘要

背景和目的:强脉冲光（intense pulsed light,IPL）是一种连续性多波长的非相干性光,波长范围在500～1200nm之间。使用连续波长的强脉冲光在低能量密度下进行非剥脱性、非侵入性嫩肤的治疗技术称为光子嫩肤术（photorejuvenation）,它是近年来医学美容领域内的新技术。强脉冲光生物学效应的主要作用机理是IPL作用于皮肤组织后产生的光热作用和光化学作用。皮肤老化分为自然老化及光老化,二者表型有所不同。自然老化发生于防晒部位的皮肤,呈现皮肤萎缩变薄,皱纹细小,弹性减低。而皮肤光老化是在自然老化的基础上,长期受到外界环境影响所致,临床表现为深大、沟槽样的皱纹,皮肤松弛,呈皮革样外观,顺应力下降,脆性增加,损伤愈合能力降低等。老化皮肤的主要组织学特征有皮肤基质成分的改变,即胶原成分减少和异常弹性纤维沉积。真皮中的胶原主要由Ⅰ型胶原（80%）和少量Ⅲ型胶原（10%）组成,是皮肤强度和弹性的组织基础。胶原由前胶原组装而成,研究证实在自然老化和光老化皮肤中均发Ⅰ型、Ⅲ型前胶原水平下降。另有研究证明紫外线辐射可诱导人类皮肤成纤维细胞产生基质金属蛋白酶（matrix metalloptoteinases,MMPs）,MMPs能特异性降解几乎所有的细胞外基质成分,在皮肤老化特别是光老化中起着重要作用。血管肉皮细胞生长因子（vascular endothelial growth factor,VEGF）是对血管形成具有特异性作用的重要生长因子,在各种因素刺激下血管内皮细胞均可分泌大量的VEGF,参与炎症及肿瘤的发生与发展过程。David等人报道强脉冲光对不同皮肤的老化损伤问题如皱纹、皮肤粗糙、不规则色素沉着、毛孔粗大以及毛细血管扩张方面均有较好疗效。但是有关光子嫩肤技术对上述多种成分及细胞因子作用机制的动物实验研究则鲜有报道。本课题旨在研究强脉冲光对普通BALB/C小鼠皮肤胶原生成以及相关因子的影响,进一步探讨强脉冲光改善皮肤质地延缓光老化的作用机制,为皮肤科临床医学美容工作奠定基石出。方法:1.动物处理清洁级雌性Balb/c小鼠45只。随机分成九组,其中8组行强脉冲光照射,分别于照射后1d、3ds、1wk、2wks、3wks、4wks、6wks、8wks后取照射处皮肤,液氮冷冻保存。2.强脉冲光照射对受试背部皮肤区域先涂冷凝胶后进行强脉冲光照射。连续照射两次,其中间隔两周。照射参数为:能量密度15J/cm2,波长560～1200nm,光斑大小8×35mm,脉冲持续时间为4ms及4ms,脉冲延迟时间为30ms。3.组织学及免疫组化观察分别切取各实验组皮肤,常规制作病理切片标本,并进行HE染色。采用SABC免疫组化法检测各组皮肤组织中Ⅰ型和Ⅲ型胶原的表达。4.小鼠皮肤Ⅰ和Ⅲ型前胶原、MMP-1、MMP-2、VEGF基因mRNA表达水平的检测提取小鼠背部皮肤组织总RNA,采用半定量逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）检测皮肤组织中Ⅰ、Ⅲ型前胶原、MMP-1、MMP-2、VEGF基因mRNA的表达水平。结果1.强脉冲光照射后皮肤组织学的变化HE染色观察发现照光后1d至8wks表皮层较未照射组未见明显变化,照光后1周内真皮层染色与未照射组比较无明显差别,真皮层染色较淡,胶原纤维纤细,排列稀疏;2wks始真皮层渐进性增厚,至8wks时真皮层染色明显强于未照光组,真皮浅层纤维细胞明显增多,胶原纤维明显增多,呈水平状致密排列。2.强脉冲光照射后皮肤胶原免疫组化的变化免疫组化染色后观察,Ⅰ、Ⅲ型胶原纤维呈现棕黄色,照光后1wk两型胶原染色与未照光组比较无明显差别,2wks后观察Ⅰ型胶原染色真皮全层均强于未照光组,Ⅲ型胶原染色增强主要见于真皮浅层和附属器周围,8wks后二者染色均明显加深,与未照光组相比差异有显著性（P＜0.05）,染色加深的部位以真皮浅层较为明显。3.IPL对BALB/C小鼠皮肤Ⅰ型、Ⅲ型前胶原mRNA表达水平的影响照光后1d、3ds及1wkⅠ型前胶原和Ⅲ型前胶原mRNA的表达与未照光比较均无明显差别,照光后2wks、3wks、4wks、6wks及8wksⅠ型前胶原和Ⅲ型前胶原的表达与未照光组相比表达均增高,差异均具有统计学意义（P＜0.05）。4.IPL对BALB/C小鼠皮肤VEGF、MMP-1和MMP-2基因mRNA表达水平的影响照光后各时间组的VEGF基因的表达水平与对照组比较均无显著性差异。照光后1d、3ds、1wk MMP-1和MMP-2基因的表达与照光前比较均无明显差别,照光后2wks、3Wks、4Wks、6wks、8wksMMP-1和MMP-2基因的表达与照光前相比表达均降低,差异均具有统计学意义（P均＜0.05）,结论采用强脉冲光照射BALB/C小鼠皮肤两次疗程,并动态观察8周后发现,小鼠表皮无变化,真皮层渐进性增厚,伴新胶原纤维增多,排列更加紧密有序;同时促进皮肤中Ⅰ型和Ⅲ型前胶原mRNA的转录表达。IPL不影响皮肤VEGF基因的表达水平,但能抑制皮肤MMP-1和MMP-2基因mRNA的转录。这些结果提示强脉冲光防治老化的机理可能同时涉及促使新生胶原的合成和减少胶原降解两方面。

论文目录

• 全文技术流程图
• 全文主要缩略语
• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 1 材料与方法
• 2 结果
• 3 分析与讨论
• 5 小结
• 参考文献
• 致谢
• 附录一 （综述）
• 附录二 （论著）