尚英彬 王展 陳芳園 龐瑩 席鵬 任秋實
[摘要]目的:本研究擬定量地比較Q開關(guān)和長脈寬1064 nm摻釹:釔-鋁石榴石(neodymium-yttrium-aluminum garnet, Nd:YAG)激光誘導(dǎo)真皮膠原重建的療效。方法:應(yīng)用Q開關(guān)和長脈寬1064 nm Nd:YAG激光分別對36只雌性昆明小鼠左側(cè)后背皮膚進行連續(xù)4次治療,每次間隔1周,右側(cè)相應(yīng)的部位作為自身對照。分別于第1次治療后1h、1天、7天、21天、30天和60天對小鼠皮膚行活組織取材。應(yīng)用免疫組化方法分別對皮膚組織樣品中真皮I、III型膠原進行檢測,染色結(jié)果應(yīng)用Motic醫(yī)學(xué)數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進行定量分析。結(jié)果:與正常對照組相比,Q開關(guān)1064 nm Nd:YAG激光治療后7天、21天、30天和60天,真皮I型膠原及III型膠原水平明顯增高(均P<0.01)。長脈寬1064 nm Nd:YAG激光治療后21天、30天和60天,真皮I型膠原水平明顯增高(均P<0.01);激光治療后7天、21天、30天和60天,真皮III型膠原水平明顯增高(分別為P<0.01、P<0.05、P<0.01、P<0.01)。兩組激光的比較:激光治療后7天、21天和30天,Q開關(guān)1064nm Nd:YAG激光治療組真皮I型膠原水平較長脈寬1064nm Nd:YAG激光治療組明顯增高(均P<0.01),而激光治療后60天明顯降低(P<0.05);激光治療后7天和21天,Q開關(guān)1064nm Nd:YAG激光治療組較長脈寬1064nm Nd:YAG激光治療組真皮III型膠原水平明顯增高(分別為P<0.05、P<0.01)。結(jié)論:Q開關(guān)和長脈寬1064nm Nd:YAG激光均可引起真皮膠原重建,但二者的作用效果不盡相同。
[關(guān)鍵詞]非剝脫性激光嫩膚;膠原重建;Nd:YAG激光
[中圖分類號]R332 [文獻標識碼]A [文章編號]1008-6455(2014)02-0121-04
Q開關(guān)1064 nm Nd:YAG激光和長脈寬1064 nm Nd:YAG激光是目前臨床上較常用的兩種非剝脫性嫩膚技術(shù),二者波長相同,屬于發(fā)射近紅外光波長的激光,但因脈寬不同,與皮膚組織的相互作用方式不同。Q開關(guān)1064 nm Nd:YAG激光主要是對皮膚組織產(chǎn)生光機械作用誘導(dǎo)真皮膠原重建而嫩膚 [1-2],而長脈寬1064 nm Nd:YAG激光主要是通過光熱效應(yīng)達到嫩膚的目的[1,3]。
迄今為止,缺乏系統(tǒng)性的對Q開關(guān)1064 nm Nd:YAG激光和長脈寬1064 nm Nd:YAG激光誘導(dǎo)真皮膠原重建療效的比較性研究,本研究以雌性昆明小鼠作為實驗動物模型,利用免疫組化方法和計算機圖像分析系統(tǒng)定量地評價和比較Q開關(guān)和長脈寬1064 nm Nd:YAG激光誘導(dǎo)真皮膠原重建的療效,以揭示二者引起膠原重建的特點,為指導(dǎo)臨床實踐提供理論依據(jù)。
1 材料和方法
1.1 實驗動物:雌性昆明小鼠36只,8~10周齡,體重約30g, 由復(fù)旦大學(xué)上海醫(yī)學(xué)院實驗動物中心提供,按取材時間點不同隨機分6組,每組6只。
1.2 激光照射:參照文獻[1-2,4],實驗前24h將小鼠背部皮膚應(yīng)用市售脫毛膏行脫毛處理,然后于10%水合氯醛1ml/kg腹腔內(nèi)注射麻醉下行激光照射治療,治療參數(shù)如表1,分別對小鼠左側(cè)背部上下部位行Q開關(guān)1064 nm Nd:YAG激光和長脈寬1064nm Nd:YAG激光治療,右側(cè)相應(yīng)的部位作為自身對照,照射激光的光斑有10%重疊,每個部位重復(fù)照射3遍,共連續(xù)治療4次,每次之間間隔1周。第1次激光照射后1h、1天、7天、21天、30天和60天分別對小鼠皮膚進行活組織取材,其中第3次和第4次取材是在相應(yīng)的治療前,皮膚組織取下后立即放入10%福爾馬林中固定。
1.3 免疫組化實驗:應(yīng)用鏈酶親和素-生物素-酶復(fù)合物(StreptAvidin-Biotin-enzyme Complex, SABC)染色試劑盒(博士德生物工程有限公司,武漢),一抗為兔抗小鼠I、III型膠原多克隆IgG抗體(博士德生物工程有限公司,武漢),實驗步驟按說明書操作。實驗結(jié)果應(yīng)用Motic醫(yī)學(xué)數(shù)字圖像分析系統(tǒng)對二氨基聯(lián)苯胺(3,3′-diaminobenzidine tetrahydrochloride, DAB)陽性染色的切片進行定量分析。400×下隨機選取3個視野,分別計算小鼠真皮I、III型膠原陽性表達面積和統(tǒng)計場總面積的百分比,取平均值。
1.4 統(tǒng)計學(xué)處理:所測的數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差(±s)表示,應(yīng)用SPSS15.0軟件對數(shù)據(jù)進行單因素方差分析(analysis of variance, ANOVA),P<0.05認為有統(tǒng)計學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 真皮I型膠原免疫組化染色結(jié)果:見圖1,Q開關(guān)1064 nm Nd:YAG激光治療后7天時開始明顯升高,30天時達高峰,60天時較30天時有所下降。長脈寬1064 nm Nd:YAG激光治療后21天時開始明顯升高,60天時達高峰。與正常對照組相比,Q開關(guān)1064 nm Nd:YAG激光治療組于治療后7天、21天、30天和60天明顯增高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.01),長脈寬1064 nm Nd:YAG激光治療組于治療后21天、30天和60天明顯增高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.01)。兩組激光比較:Q開關(guān)1064 nm Nd:YAG激光治療組于治療后7天、21天和30天較長脈寬1064 nm Nd:YAG激光治療組明顯增高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(分別為P<0.01,P<0.01,P<0.01),于治療后60天較長脈寬1064 nm Nd:YAG激光治療組明顯降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
2.2 真皮III型膠原免疫組化染色結(jié)果:見圖2,Q開關(guān)1064 nm Nd:YAG激光治療后7天后始明顯升高, 21天達到高峰,之后逐漸降低。長脈寬1064 nm Nd:YAG激光治療后7天開始明顯升高,30天時達到高峰,60天時較30天有所降低。與正常對照組相比,Q開關(guān)1064 nm Nd:YAG激光治療組于激光治療后7天、21天、30天和60天明顯增高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.01);長脈寬1064 nm Nd:YAG激光治療組于治療后7天、21天、30天和60天明顯增高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(分別為P<0.01、P<0.05、P<0.01、P<0.01)。兩組激光比較:Q開關(guān)1064 nm Nd:YAG激光治療組于治療后7天和21天較長脈寬1064 nm Nd:YAG激光治療組明顯增高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(分別為P<0.05,P<0.01)。
3 討論
皮膚光老化的各種治療方法中,非剝脫性嫩膚技術(shù)因療效確切、副作用小等特點具有明顯的優(yōu)勢[5-6]。正常真皮組織的細胞外基質(zhì)主要有I型膠原構(gòu)成,還有一小部分III型膠原、彈性蛋白、蛋白多糖和纖維粘連蛋白[7]。皮膚光老化的組織學(xué)改變主要表現(xiàn)為真皮膠原退行性變,排列紊亂,I型和III型膠原水平下降。 因此非損傷性激光嫩膚療效的評價多是通過組織學(xué)水平檢測真皮膠原水平的變化來實現(xiàn)的。
本研究通過免疫組化實驗方法,對經(jīng)連續(xù)4次激光治療的小鼠真皮I型和III型膠原進行染色,結(jié)合計算機圖像分析系統(tǒng),定量地檢測和比較了Q開關(guān)1064nm Nd:YAG激光和長脈寬1064nm Nd:YAG激光的療效。通過對不同時間檢測點小鼠真皮I型和III型膠原水平的動態(tài)研究發(fā)現(xiàn)Q開關(guān)1064nm Nd:YAG激光和長脈寬1064nm Nd:YAG激光均可引起真皮膠原重建,既可誘導(dǎo)I型膠原增多,又可誘導(dǎo)III型膠原增多。其中Q開關(guān)1064nm Nd:YAG激光引起膠原重建起效早且作用強,但長脈寬1064 nm Nd:YAG激光具有良好的遠期療效。根據(jù)我們的實驗結(jié)果,臨床上進行非剝脫性嫩膚治療時,將Q開關(guān)和長脈寬1064nm Nd:YAG激光聯(lián)合應(yīng)用,治療早期即可較快地引起新生膠原增多,快速地改善皮膚光老化的臨床癥狀,又可保證膠原重建療效的持久性,從而獲得理想的嫩膚效果。
目前激光引起真皮膠原重建的機制還不明了,多數(shù)學(xué)者認為是激光作用于皮膚誘導(dǎo)了真皮的可控性損傷,啟動了皮膚的創(chuàng)傷修復(fù)反應(yīng),從而導(dǎo)致真皮成纖維細胞增生和膠原重建[8-10]。Q開關(guān)1064nm Nd:YAG激光和長脈寬1064nm Nd:YAG激光二者雖然波長相同,但與皮膚組織的作用方式不同,Q開關(guān)1064 nm Nd:YAG激光,應(yīng)用調(diào)Q技術(shù),脈寬極短,達納秒級,限制熱損傷局限于靶部位,減少熱量向周圍組織彌散。亞細胞結(jié)構(gòu)如黑素小體等吸收激光能量后在極短的時間內(nèi)來不及發(fā)生熱傳導(dǎo),受熱急劇膨脹,產(chǎn)生沖擊波作用于周圍真皮組織,因此Q開關(guān)1064nm Nd:YAG激光主要是對皮膚組織產(chǎn)生光機械作用達到嫩膚的目的[1-2]。而長脈寬1064nm Nd:YAG激光脈寬較長,達毫秒級,其中0.3ms脈寬可被真皮內(nèi)微血管中的氧合血紅蛋白累積性吸收,熱量向周圍彌散,逐漸加熱周圍乳頭層和網(wǎng)狀層真皮,因此該激光主要是對靶組織產(chǎn)生光熱效應(yīng),進而通過后續(xù)反應(yīng)達到嫩膚的目的[1,3]。本研究中結(jié)果證實無論是光機械作用還是光熱作用均可引起真皮膠原重建,但由于二者與皮膚組織的相互作用方式不同,機械性損傷和熱損傷引起的修復(fù)反應(yīng)方式不完全相同,從而引起真皮膠原重建的效果不盡相同。兩種損傷是如何引起皮膚創(chuàng)傷修復(fù)反應(yīng)的啟動目前還不清楚,其確切的作用機制仍有待進一步探討。
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[收稿日期]2013-11-14 [修回日期]2013-12-09
編輯/張惠娟