810nm半導體激光照射對小鼠皮膚膠原影響的機制研究.pdf

1、目的:本項研究通過體內(nèi)實驗，旨在探索810nm半導體激光照射對小鼠背部皮膚結構重塑、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)信號通路和TGF-β/Smad信號通路在激光誘導的皮膚膠原蛋白更新中的作用機制，從分子學水平為810nm半導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小鼠作為實驗對象，隨機分兩籠喂養(yǎng)，所有小鼠實驗前背部剃毛后分六個區(qū)，左側(cè)

2、為分別為各照射組的空白對照組，對應的右側(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半導體激光照射后，隨機取一籠小鼠30天后觀察其皮膚外觀和生活狀態(tài)，進行真皮厚度的測量，真皮厚度的測量是由獨立的組織學家采用Image-Pro Plus6.0軟件完成，每個樣本隨機選取六個位點，測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、觀察組織學改變和利用免疫組化技術對Ⅰ型膠原進行檢測。對膠原改變較明顯的40J/cm2激光照射組進行掃描電子顯微鏡觀察其電鏡下形態(tài)學的變化。對另一籠小鼠于照射后0、1、3、7、30天取皮膚樣本進行病理和分子生物學檢測。采用HE染色觀察各個時間皮膚組織學和結構的變化;采用RT-PCR和western檢測proclla2和procola1、MMP-2、IL-6、 IL-8、TNF-a、TGF-β、IL-1β、TIMP-1、IKBa和S100a

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

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;對照射后30天40 J/cm2照射區(qū)進行免疫組化檢測發(fā)現(xiàn)Ⅰ型膠原明顯增多;進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;真皮厚度測量結果顯示各激光照射組和其相應的空白對照組相比都具有統(tǒng)計學意義(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)計學顯著差異(F=10.407，P＜0.01

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

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

8、　結論:810nm半導體激光選擇合適的能量并不會引起表皮的損傷，在我們的實驗中40J/cm2激光照射組對膠原增生作用最為明顯而且沒有發(fā)現(xiàn)損傷，因此810nm半導體激光用于治療皮膚老化是可行的;從長期結果來看，810nm半導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，皮膚結構得到了明顯改善。從分子機制上，810nm半導體激光照射能夠啟動皮膚真皮的炎癥反應，激活IL-6、IL-8、TNF-a、TL-1β、S100a8、