810nm半導(dǎo)體激光照射對(duì)小鼠皮膚膠原影響的機(jī)制研究.pdf

1、目的:本項(xiàng)研究通過(guò)體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，旨在探索810nm半導(dǎo)體激光照射對(duì)小鼠背部皮膚結(jié)構(gòu)重塑、膠原蛋白的合成和分解的影響，并揭示S100a8-IKBa-核轉(zhuǎn)錄因子kappaB(NF-κB)信號(hào)通路和TGF-β/Smad信號(hào)通路在激光誘導(dǎo)的皮膚膠原蛋白更新中的作用機(jī)制，從分子學(xué)水平為810nm半導(dǎo)體激光用于治療皮膚老化提供一定的理論依據(jù)。
　　材料與方法:利用12只ICR小鼠作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，隨機(jī)分兩籠喂養(yǎng)，所有小鼠實(shí)驗(yàn)前背部剃毛后分六個(gè)區(qū)，左側(cè)

2、為分別為各照射組的空白對(duì)照組，對(duì)應(yīng)的右側(cè)（從頭部到尾部）分別為20J/cm2激光照射組、40J/cm2激光照射組和60 J/cm2激光照射組。小鼠分別在1、3、5、7天接受810nm半導(dǎo)體激光照射后，隨機(jī)取一籠小鼠30天后觀察其皮膚外觀和生活狀態(tài)，進(jìn)行真皮厚度的測(cè)量，真皮厚度的測(cè)量是由獨(dú)立的組織學(xué)家采用Image-Pro Plus6.0軟件完成，每個(gè)樣本隨機(jī)選取六個(gè)位點(diǎn)，測(cè)量平均值除于顯微鏡的放大倍數(shù)作為該樣本的真皮厚度，單位是μm，并

3、觀察組織學(xué)改變和利用免疫組化技術(shù)對(duì)Ⅰ型膠原進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)膠原改變較明顯的40J/cm2激光照射組進(jìn)行掃描電子顯微鏡觀察其電鏡下形態(tài)學(xué)的變化。對(duì)另一籠小鼠于照射后0、1、3、7、30天取皮膚樣本進(jìn)行病理和分子生物學(xué)檢測(cè)。采用HE染色觀察各個(gè)時(shí)間皮膚組織學(xué)和結(jié)構(gòu)的變化;采用RT-PCR和western檢測(cè)proclla2和procola1、MMP-2、IL-6、 IL-8、TNF-a、TGF-β、IL-1β、TIMP-1、IKBa和S100a

4、8、S100a9。
　　結(jié)果:照射后30天觀察小鼠照射區(qū)皮膚，可見(jiàn)照射區(qū)皮膚較對(duì)照區(qū)更具有光澤，觸感較為細(xì)膩而富有彈性，小鼠活躍如常。在20J/cm2照射區(qū)和40 J/cm2照射區(qū)皮膚未見(jiàn)損傷，但在60 J/cm2照射區(qū)可見(jiàn)部分皮膚損傷。12h組織學(xué)顯示照射區(qū)表皮出現(xiàn)炎癥反應(yīng)，可見(jiàn)水腫，部分核大深染，可見(jiàn)60 J/cm2照射區(qū)部分彈性纖維變性。24h組織學(xué)提示照射區(qū)炎癥反應(yīng)明顯減輕，細(xì)胞數(shù)目減少，彈性纖維變性較明顯，可見(jiàn)部分膠原增

5、生。30天后照射區(qū)膠原增生較為明顯，尤以40 J/cm2照射區(qū)膠原增生更為顯著;對(duì)照射后30天40 J/cm2照射區(qū)進(jìn)行免疫組化檢測(cè)發(fā)現(xiàn)Ⅰ型膠原明顯增多;進(jìn)一步的掃描電子顯微鏡提示40 J/cm2照射區(qū)膠原排列整齊，膠原走向有序，膠原束完整;真皮厚度測(cè)量結(jié)果顯示各激光照射組和其相應(yīng)的空白對(duì)照組相比都具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05 n=36)，并且40 J/cm2照射組和其它照射組比較發(fā)現(xiàn)也具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著差異(F=10.407，P＜0.01

6、); PCR12h檢測(cè)IL-1β在60J/cm2激光照射區(qū)有表達(dá)，而s100a8則在各能量照射區(qū)域表達(dá)都有增加;24h檢測(cè)結(jié)果Ⅲ型前膠原在40J/cm2激光照射區(qū)和60J/cm2激光照射區(qū)域表達(dá)均有增加;炎癥因子TNF-α，IL-8，IL-6照射后在照射組與對(duì)照組相比，均可見(jiàn)表達(dá)增加，以IL-8，IL-6在較高能量區(qū)增加更為明顯;第7天見(jiàn)IL-1β在60J/cm2激光照射區(qū)域表達(dá)減少，而在20J/cm2激光照射區(qū)，40J/cm2激光照射

7、區(qū)域表達(dá)微有上升;Ⅲ型前膠原可見(jiàn)在照射區(qū)和空白對(duì)照區(qū)均有增加，30天后更為明顯。
　　12h Western blot結(jié)果也顯示Ⅰ型前膠原蛋白表達(dá)增加;MMP-2在40J/cm2激光照射區(qū)和60J/cm2激光照射區(qū)域表達(dá)均有增加而TIMP-1表達(dá)變化不明顯;IKBa可見(jiàn)在各照射組表達(dá)增加;24h Western blot結(jié)果也顯示Ⅰ型前膠原抗體a1和a2在40J/cm2激光照射區(qū)有較明顯表達(dá)，而在其它照射組未見(jiàn)明顯表達(dá)。
　

8、　結(jié)論:810nm半導(dǎo)體激光選擇合適的能量并不會(huì)引起表皮的損傷，在我們的實(shí)驗(yàn)中40J/cm2激光照射組對(duì)膠原增生作用最為明顯而且沒(méi)有發(fā)現(xiàn)損傷，因此810nm半導(dǎo)體激光用于治療皮膚老化是可行的;從長(zhǎng)期結(jié)果來(lái)看，810nm半導(dǎo)體激光照射有效增加了小鼠背部皮膚厚度，膠原纖維排列致密，染色較深，皮膚結(jié)構(gòu)得到了明顯改善。從分子機(jī)制上，810nm半導(dǎo)體激光照射能夠啟動(dòng)皮膚真皮的炎癥反應(yīng)，激活I(lǐng)L-6、IL-8、TNF-a、TL-1β、S100a8、