人类真皮成纤维细胞亚群对可见光和近红外光的差异反应：光生物调节解决皮肤问题的潜力。
摘要来源：Lasers Surg Med。 2018 年 10 月；50(8):859-882。 Epub 2018 年 4 月 17 日。PMID：29665018
摘要作者：Charles Mignon、Natallia E Uzunbajakava、Irene Castellano-Pellicena、Natalia V Botchkareva、Desmond J Tobin
文章隶属关系：Charles Mignon
摘要：背景目标：过去十年见证了光生物调节 (PBM) 的快速发展，在皮肤疾病的治疗方面取得了令人鼓舞的成果。然而，人们对这种方法的信心受到损害，不仅因为缺乏对光触发分子级联的理解，而且还因为已发表的实验结果存在显着的不一致。组、研究设计和应用光学参数。本研究旨在表征人类真皮成纤维细胞亚群对可见光和近红外 (NIR) 光的反应，试图确定具有很大潜力解决老化皮肤和不愈合慢性伤口缺陷的光学治疗参数。
材料和方法：原代人网状和乳头状真皮成纤维细胞（DF）是从手术后剩余的人面部皮肤中分离出来的。内部开发的基于 LED 的设备用于使用六种离散波长（450、490、550、590、650 和 850 nm）照射细胞培养物。根据细胞代谢活性评估标准氧浓度 (20%) 下所有六个波长的光剂量反应。随后在蛋白质水平上分析转录组和 I 型前胶原的产生，其中细胞在接近体内的条件下在 2% 环境下培养精神氧和2%血清。此外，使用实时荧光共焦显微镜成像来获取活性氧（ROS）的产生。此处，评估了存在或不存在抗氧化剂时 ROS 的产生以及 ROS 的细胞定位。
结果： 在代谢活性方面，短波长光（⇐530nm）连续照射对DF有抑制作用，而较长波长（>=590nm）基本呈中性作用。 450 nm 处理后的细胞行为是双相的，具有两种不同的状态：低至中剂量水平（<=30J/cm）的抑制性和较高剂量水平（>30J/cm）的细胞毒性。细胞对蓝光的反应伴随着活性氧的剂量依赖性释放，活性氧位于靠近线粒体的核周区域，并被抗氧化剂减弱。总体而言，网状 DF 对光处理表现出更高的敏感性与乳头状 DF 相比，在基因表达水平上，更多的基因显着上调或下调。在细胞内信号通路水平上，仅网状DF在30J/cm蓝光处理后观察到重要通路的上调或下调。在细胞水平上，短可见波长对网状DF有更大的抑制作用。参与 TGF-β 信号通路的几个基因也受到影响。此外，I 型前胶原蛋白的产生也受到抑制。相比之下，850 nm 近红外 (NIR) 光 (20 J/cm) 在这些细胞中发挥刺激代谢作用，且未检测到细胞内 ROS 形成。在这里，网状 DF 也比乳头状 DF 反应更灵敏。这种刺激作用仅在类体内低氧条件下观察到，相当于正常真皮组织的氧水平（约 2%）。
结论：< /span>这项研究强调了差异影响光对人体皮肤细胞的影响，近红外光上调代谢活动，并抑制蓝光响应的前胶原蛋白产生和增殖。这些发现为开发针对不同皮肤状况的疗法（例如疤痕疙瘩和纤维化的治疗）或在伤口愈合的不同阶段进行差异化疗法开辟了新途径。激光外科。医学。 50:859-882, 2018.©2018 Wiley periodicals, Inc.