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正文解讀
研究目的:
研究強脈沖光(IPL)對載脂蛋白E敲除小鼠(ApoE-/-)瞼板腺(MGs)形態學和病理改變的間接影響,并探討IPL的作用機制。
正文內容:
實驗采用隨機對照的模式對(ApoE-/-)小鼠進行不治療和三次IPL的照射治療,通過形態學分析、眼表染色、電鏡分析以及免疫染色、Western blot和qRT–PCR檢測上瞼MGs的相關指標、基因和蛋白表達。
本文采用美迪信MDC公司研發生產的EYESIS光脈沖MGD治療儀進行實驗研究,IPL治療的強度為12 J/cm2,每兩周對兩側進行三次治療,每次1次脈沖。IPL治療應用于距離下眼瞼蓋緣3mm的皮膚,照射面積為小鼠面部1平方厘米。
實驗結果一共分為六部分來展示IPL的臨床機制
一、強脈沖光治療后瞼緣和眼表的變化:
經過三次EYESIS治療,小鼠瞼緣形態、腺口阻塞程度、瞼板腺評分、眼表染色及評分都得到了相應的改善效果。
二、強脈沖光改善瞼板腺口阻塞和瞼板腺形態:
IPL治療后,瞼板腺堵塞的腺口重新打開,腺體腫脹減少。為了進一步證實,實驗人員進行了H&E染色后組織學觀察顯示,IPL治療導致堵塞的孔口重新打開。
三、強脈沖光對瞼板腺脂質積累和線粒體超微結構的影響:
如圖所示,采用ORO染色觀察IPL治療后脂質積聚的變化。經過治療后,導致更多深染性脂質積聚在腺泡中。并且在透射電鏡下觀察發現,ApoE-/-小鼠腺泡細胞的細胞質中含有大量不規則形狀的、增大的脂質。相比較ApoE-/-小鼠的線粒體,IPL治療組的線粒體損傷減輕,排列規則。
四、強脈沖光降低促炎細胞因子水平和下調NF-κB信號通路:
結果表明,IPL治療可降低炎癥因子的水平(TNF-α、IL-17A和IL-6),部分是通過使NF-κB途徑失活來實現的。
五、強脈沖光可增加腺泡基底細胞的增殖,減少導管上皮的過度角化免疫染色:
結果顯示,ApoE-/-小鼠腺泡基底層中的Ki67陽性細胞顯著減少,而IPL處理后,Ki67陽性細胞增加,并呈稀疏排列在腺泡邊緣。
六、強脈沖光對瞼板腺氧化應激和細胞凋亡的影響:
與ApoE-/-小鼠相比,經IPL治療的小鼠腺泡上皮細胞的NOX-4核染色減少,與WT小鼠的水平大致相同。另外,IPL降低MGs中的Caspase-3(凋亡細胞標志物)。
研究結果:
總之,EYESIS的光脈沖作用可以改善MGs的結構和功能,緩解MGD的發展,這可能與光生物調節(PBM)的間接作用有關。
其次,作者在文章中揭示了強脈沖光IPL的更深層作用機制,如圖所示:
強脈沖光IPL不僅能夠抑制瞼板腺導管上皮過度角化、增加腺泡基底細胞的增殖能力,更重要的是,IPL通過照射眼瞼組織細胞,能夠間接恢復細胞中線粒體超微結構,并下調NF-κB來降低炎癥因子水平,達到治療MGD的目的。
值得關注的是,文章中還提到了關于強脈沖光IPL照射位置的反饋,在北京大學第一醫院的研究中,EYESIS僅僅照射下眼瞼下方的皮膚,即可在上眼瞼和下眼瞼都觀察到了治療效果,這些觀察結果與MGD患者的臨床治療效果存在一致性(下圖)。
當然,對于這些光脈沖的獲益可能與光生物調節(PBM)的間接作用有關系。IPL的光譜包括紅色到近紅外光譜之間,雖然PBM在正常條件下會增加ROS含量,但將PBM輸送到已經處于氧化應激狀態的細胞,可誘導降低ROS濃度并抑制凋亡。
鑒于IPL的光譜特征,我們假設來自IPL的光子可能被細胞色素C氧化酶(COX)吸收,則這個過程可以增加ATP的生成并改變ROS的水平。這為今后IPL的作用機理研究提供了強有力的證據,也為IPL改善MGD的作用機制進行了更深入的剖析。