局灶性光热作用诱导胶原重建及其机制的实验研究

摘要

局灶性光热作用是一种新型的激光照射方法，通过点阵激光烧蚀部分皮肤，修复和重建皮肤表层和真皮层，达到激光美容的疗效。与传统激光美容方法相比，它减少了水肿、瘢痕、红斑或色素变化等不良反应，也克服了非剥脱性激光治疗时一次照射效果不佳的弱点。局灶性光热作用通过点阵状的微治疗孔诱发热损伤后的皮肤修复和胶原重建，这一复杂过程涉及诸多细胞和生长因子，但由于人体取材的限制，组织学发展过程还没有得到系统的定量分析，具体的调控机制也没有明确。明确局灶性光热作用下胶原重建的特征和机理，可以为点阵激光的皮肤学临床应用提供有价值的实验依据和理论基础。
　　 针对局灶性光热作用基础研究的现状和存在问题，我们建立小鼠模型进行了系统的研究。通过对生物物理学特性的测量，首先对照比较了局灶性光热作用和传统剥脱性及非剥脱性激光在胶原重建过程中对皮肤表面结构功能的影响的异同之处;在了解这种作用模式的治疗特点后，进一步通过HE染色、双重染色、免疫组化、酶联免疫法等多种手段揭示局灶性光热作用后皮肤修复和胶原重建的组织学特点，特别定量分析了成纤维细胞增殖和胶原重建的变化情况;最终通过定量地评价和比较胶原重建过程中生长因子VEGF、TGF-β1和bFGF表达水平的变化，与皮肤组织学特征相联系，揭示局灶性光热作用诱导皮肤修复和胶原重建过程中的细胞及生长因子调控机制。
　　 实验结果发现，相对于传统的激光治疗，局灶性光热作用诱导胶原重建过程中可有效改善皮肤弹性值，而皮肤红斑值、黑素值等不良反应表现轻微，代表皮肤屏障功能的经皮失水量和皮肤含水量都显示了安全性，从皮肤表面结构和功能上肯定了局灶性光热作用的有效性和安全性，这项新技术临床应用前景令人期待。局灶性光热作用的皮肤组织学表现为点阵状的热损伤和可控性的修复，有效刺激了成纤维细胞和胶原的增生，早期增生胶原以Ⅲ型为主，中后期以Ⅰ型为主，总量上以Ⅰ型为主，推测局灶性光热作用后的胶原重建以Ⅰ型胶原增生为主，揭示了局灶性光热作用的胶原重建特点。最为重要的是，实验结果显示VEGF、TGF-β1和bFGF等关键生长因子在不同的修复阶段起着重要作用，推测其中VEGF在修复早期起作用，TGF-β1和bFGF在整个修复过程中起作用，TGF-β1和其他两个生长因子可能存在相互影响，它们的主要作用与刺激成纤维细胞增殖和促进胶原重建有关。
　　 本研究系统地评价和分析了局灶性光热作用在动物模型中对皮肤组织的确切疗效和作用机制，为局灶性光热作用这一技术在皮肤科临床上的应用提供了理论基础和实验依据。

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摘要

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第一章 绪论

1．1 剥脱性激光胶原重建的机制和临床应用现状

1．2 非剥脱性激光胶原重建的机制和临床应用现状

1．3 局灶性光热作用胶原重建的机制和临床应用现状

1．3．1 局灶性光热作用胶原重建的机制

1．3．2 局灶性光热作用的临床应用现状

1．3．3 局灶性光热作用研究目前存在的问题

1．4 课题研究内容及意义

1．4．1 课题内容、意义及创新性

1．4．2 选题依据

1．5 本章小结

第二章 激光的光热效应和胶原重建

2．1 皮肤的特性

2．1．1 皮肤的结构和功能

2．1．2 皮肤的类型和皮肤老化

2．1．3 皮肤特性的检测方法

2．2 激光的光热效应

2．2．1 温度依赖的皮肤热反应

2．2．2 光热效应的影响因素

2．3 皮肤创伤修复和胶原重建

2．3．1 典型的修复和重建过程

2．3．2 参与的细胞

2．3．3 参与的细胞因子

2．3．4 胶原重建的调控

2．4 本研究中动物模型的选择

2．5 本章小结

第三章 激光诱导胶原重建的生物物理学比较性研究

3．1 研究目的

3．2 材料和方法

3．2．1 实验动物

3．2．2 实验材料

3．2．3 实验方法

3．2．4 统计学分析

3．3 结果

3．3．1 皮肤弹性值

3．3．2 皮肤黑素指数和红斑指数

3．3．3 皮肤经皮失水量

3．3．4 皮肤含水量

3．4 讨论

3．4．1 皮肤弹性的比较

3．4．2 皮肤红斑和皮肤黑素的比较

3．4．3 皮肤屏障功能的比较

3．4．4 局灶性光热作用于皮肤特性的特点

3．5 本章小结

第四章 局灶性光热作用诱导胶原重建的组织学评估

4．1 研究目的

4．2 材料和方法

4．2．1 实验动物

4．2．2 实验材料

4．2．3 实验方法

4．2．4 统计学分析

4．3 结果

4．3．1 苏木素-伊红染色

4．3．2 双重染色

4．3．3 胶原蛋白定量分析

4．3．4 皮肤弹性与胶原蛋白含量的相关性分析

4．4 讨论

4．4．1 皮肤组织学的整体评估

4．4．2 成纤维细胞的变化

4．4．3 皮肤弹性及胶原蛋白含量的变化

4．5 本章小结

第五章 VEGF、bFGF和TGF-β1在局灶性光热作用胶原重建过程中的作用影响

5．1 研究目的

5．2 材料和方法

5．2．1 实验动物

5．2．2 实验材料

5．2．3 实验方法

5．2．4 统计学分析

5．3 结果

5．3．1 免疫组化定性分析

5．3．2 ELISA定量分析

5．3．3 VEGF、bFGF和TGF-β1与成纤维细胞和胶原蛋白的相关性分析

5．4 讨论

5．4．1 VEGF主要参与局灶性光热作用的修复早期

5．4．2 bFGF／TGF-β1参与局灶性光热作用的全部修复过程

5．4．3 VEGF、TGF-β1和bFGF相互影响

5．5 本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

致谢

攻读博士学位期间发表论文