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(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(shù)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(jié)構(gòu)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(jié)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(jié)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(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(jié)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(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，而在其它照射組未見明顯表達。
　

8、　結(jié)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(jié)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(jié)構(gòu)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I(lǐng)L-6、IL-8、TNF-a、TL-1β、S100a8、