强脉冲光照射对皮肤结构和胶原蛋白表达影响的实验研究

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背景:   皮肤老化分为自然老化和光老化。后者主要由日光中的紫外线照射引起,特别是长波紫外线(UVA)的照射。对于光老化皮肤的治疗经历了两个阶段:有创性治疗和无创性治疗,由于前者副作用较多,故其应用逐渐减少。强脉冲光(Intense Pulsed Light IPL)技术是近年来产生的一种治疗光老化皮肤的新的无创性方法,在临床研究中己证实能有效地改善光老化皮肤的许多症状,所以在临床得以普遍应用。在强脉冲光照射对皮肤光老化的研究方面,虽然取得了一定的成绩,但也存在分歧,并且以前的研究都是在正常组织和细胞上进行。正常细胞与光老化细胞的情况相差甚远。皱纹是皮肤衰老的外部表现之一,临床表现为深大、沟槽样的皱纹,皮肤松弛,呈皮革样外观,顺应性下降,脆性增加,损伤愈合能力下降等。组织学水平可见细胞外基质(extracellular matrix ECM)成分的异常改变,主要是因为胶原含量的减少而引起表皮的塌陷。在细胞生物学研究方面,目前文献在治疗皮肤皱纹的分子生物学作用机制研究较少。   目的:   用强脉冲光照射SD大鼠背部皮肤后,观察皮肤外观的变化及其组织学的改变:了解皮肤Ⅰ型胶原蛋白mRNA的表达;定量分析皮肤Ⅰ型胶原蛋白蛋白质水平,为探讨IPL治疗皮肤皱纹的分子生物学作用机制提供理论依据。   方法:   选择6只SD大鼠,IPL照射前24h对大鼠背部皮肤进行剃毛和脱毛,然后将背部皮肤划分为四个区域,分别是:对照组、10J/cm2照射组、18J/cm2照射组和26J/cm2照射组,照射区采用强脉冲光照射,波段560nm-1000nm,脉冲3.0ns,脉宽30nm,能量分别为10J/cm2,18J/cm2和26J/cm2,照射时间为5ms。对照区不照射。连续照射四次,每次间隔时间为2天。IPL照射完成后一个月后取皮肤样本进行皮肤病理学和分子生物学检测。   结果:   肉眼观察:照射后第1天1例大鼠高能量照射区皮肤出现短暂性潮红,2天后消退。均无遗留色素沉着、紫癜、水疱、水肿等副作用,照射后第14天开始,照射区皮肤变得光滑、细腻,有光泽。对照区皮肤形态无改变。IPL各照射组较对照组比较,真皮厚度差异有显著性(F=20.046,P<0.01)。其中IPL26J/cm2照射组真皮厚度为1332.8±83.7μm,分别与其他三组比较,均有显著性差异(P均<0.05)。IPL26J/cm2照射组光镜下病理改变与其他三组比较,胶原蛋白排列最为致密,染色最深,效果最好。和对照组相比,18J/cm2照射组和26J/cm2照射组皮肤中Ⅰ型胶原蛋白的mRNA水平有明显的表达。然而,10J/cm2照射组没有观察到明显的胶原蛋白表达增加的现象。10J/cm2照射组和18J/cm2照射组皮肤中Ⅰ型胶原蛋白的表达与对照组比较有明显的改善。但是,26J/cm2照射组皮肤中Ⅰ型胶原蛋白的表达与对照组比较无明显改善。   结论:   IPL各照射组较对照组比较,真皮厚度差异有显著性(F=20.046,P<0.01),说明IPL照射明显改善了大鼠皮肤的结构。IPL26J/cm2照射组光镜下病理改变与其他三组比较,胶原蛋白排列最为致密,染色最深,效果最好。和对照组相比,18J/cm2照射组和26J/cm2照射组皮肤中Ⅰ型胶原蛋白的mRNA水平有明显的表达,然而在10J/cm2照射组没有观察到明显的胶原蛋白表达增加的现象。10J/cm2照射组和18J/cm2照射组皮肤中Ⅰ型胶原蛋白的表达与对照组比较有明显的改善,但26J/cm2照射组中Ⅰ型胶原蛋白的表达与对照组比较无明显改善,这表明能量的高低对Ⅰ型胶原蛋白的mRNA水平和蛋白的表达有明确的影响。
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