点阵CO2激光术后皮肤屏障修复的研究进展

时间:2025-01-11 12:15:02   热度:37.1℃   作者:网络

利用“点阵化”激光照射皮肤表面并在表皮和真皮层诱发皮肤组织重塑,点阵激光由此得名。此技术起初主要用于瘢痕治疗和皮肤年轻化。近年来,在皮肤科领域内拓展至治疗顽固性色素性疾病、痤疮等,甚至在妇科领域用于治疗妇科炎症及阴道松弛。

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根据对表皮剥脱程度不同,点阵激光分为剥脱性点阵激光和非剥脱性点阵激光。非剥脱性点阵激光是非气化、非消融型,具有微热损伤区但无气化区,通常不会引起真正的表皮愈合反应,临床上常用于日光性角化病、痤疮和色素性疾病的治疗。相比之下,剥脱性点阵激光,以点阵CO2激光为代表,属于气化、消融型,尽管临床治疗效果更为显著,但对皮肤组织的损伤也更大,并伴随更多样的不良反应。

点阵CO2激光的治疗原理

基于局灶性光热作用原理,点阵CO2激光(波长:10600 nm)可以产生微热损伤区(microscopic thermalzone,MTZ),即微观的垂直穿透皮肤组织的柱状热损伤区。在此区域内,局部温度可瞬间达到100℃,使表皮和真皮完全气化,因此,点阵CO2激光也被称为气化型点阵激光。与此同时,每个柱状损伤区周围还有一 层薄薄的凝血区(coagulation,CZ),也被称为外周热凝固带。作为一种高度可控的激光治疗技术,治疗医师可根据患者的具体情况及治疗需求来调节仪器参数来控制MTZ范围,包括特定的热损伤区深度、表皮消融宽度,以及相邻MTZ之间的距离等,在确保治疗安全有效性的同时,实现个性化的治疗效果。

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点阵CO2激光术后形成的MTZ的愈合包括3个相互重叠的阶段,即发炎期、增生期及重塑期。在激光治疗的瞬间, 损伤部位便引发了炎症反应,产生大量炎症细胞,特别是中性粒细胞,会立即向MTZ迁移并聚集。由于MTZ周围依然保留着原有的正常细胞,特别是角质形成细胞内热休克蛋白的激活,使得组织愈合的时间通常会缩短,因此,激光治疗术后16h内便可观察到微孔开口的关闭,随着愈合过程的深入,还可见MTZ内部胶原纤维生成增加,以及上皮嵴和黏蛋白沉积的增加,而这是皮肤年轻化的标志。之后可以观察到表皮脱落,即不可修复的微观表皮坏死碎屑的排出。

同时,真皮层内轻度的炎症浸润逐渐消退,最终达到皮肤增厚和弹性增加的目的。从分子层面来看,激光治疗区域内白细胞介素(interleukin,IL)-1、IL-6、肿瘤坏死因子和转化生长因子的表达升高。除了对表皮和真皮的刺激作用,点阵CO2激光还可以对皮肤附属器产生作用,通过炎症微环境、血管内皮生长因子介导的血管生成,以及Wnt信号通路共同刺激毛囊活力、促进毛发再生。

点阵CO2激光在皮肤美容中的应用 

1、瘢痕: 

瘢痕是皮肤损伤后发生的异常愈合反应,重塑期胶原蛋白结构异常是瘢痕形成的主要原因。不同类型的瘢痕,如增生性瘢痕、瘢痕疙瘩以及萎缩性瘢痕,各自具有独特的临床特点和形成机制。

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一项多中心前瞻性研究显示,29例烧伤后增生性瘢痕患者在接受为期3个月的点阵CO2激光治疗后,瘢痕的外观、疼痛及瘙痒感均得到明显改善,并且在治疗后6个月无复发。另一项研究显示,对15例瘢痕疙瘩患者,单纯采用点阵CO2激光治疗后温哥华瘢痕量表评分明显降低,超声显示瘢痕厚度也降低。虽然有证据显示,点阵CO2激光可以安全有效地治疗瘢痕,但学者仍建议,将其与其他治疗方法联合使用,以期获得更好的治疗效果。另外,治疗时机的选择也至关重要,对于进展在2年内的早期瘢痕的治疗效果更为理想。

2、色素性皮肤病: 

色素性皮肤病是由黑素细胞和黑素生成异常导致的,虽不直接威胁生命健康,但对患者的美学效果影响重大。根据临床表现不同,色素性皮肤病分为色素增加和色素减退两大类。前者以光损伤导致的色素紊乱(如黄褐斑、雀斑等)最为常见,其他类型的色素沉积过多可见于炎症后色素沉着(post-inflammatory hyperpigmentation,PIH)、黑素细胞痣等,后者则以白癜风为代表。点阵CO2激光后的MTZ,不仅能促进黑素细胞的增殖和迁移,还能使组织立即收缩,从而一定程度上减小白癜风病变的范围。Kim等对3个随机对照试验进行Meta分析后发现,与单独使用UVB相比,联合点阵CO2激光治疗显示出更高的复色率。

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Jalaly等对40例面部对称性黄褐斑女性患者进行半脸自身对照研究。结果显示,点阵CO2激光治疗在改善黑色素指数、改良黄褐斑面积和严重程度指数评分的效果优于Nd:YAG激光治疗,点阵CO2激光获得了更好的治疗效果。然而,点阵CO2激光在治疗色素性皮肤病时也被认为是一把“双刃剑”,其常见的术后不良反应包括PIH或黄褐斑复发等,在深肤色人群的治疗中尤为明显,需更加谨慎。

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3、皮肤老化: 

皮肤老化的研究通常聚焦于两大过程:光老化和内源性老化。光老化是指皮肤长期暴露在阳光下所引起的变化,而内源性老化是指在受光照保护的皮肤区域中观察 到的变化。两者在组织学上均涉及表皮变薄和真皮层细胞外基质流失,但光老化导致的细胞外基质流失更为明显,并伴随真皮炎症的增加。

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一项研究纳入了28例FitzpatrickⅢ型和Ⅳ型皮肤的中国女性,探究点阵CO2激光联合强脉冲光治疗亚洲人群光老化皮肤的有效性。结果显示,与单独采用强脉冲光治疗相比,联合点阵CO2激光治疗可显著增加皮肤弹性、缩小毛孔、减少皱纹、改善皮肤质地。此外,点阵CO2激光在减少光老化引起的皱纹方面优于非剥脱性点阵激光。值得注意的是,点阵CO2激光对于其他原因导致的皮肤或结缔组织的松弛,如压力性尿失禁、阴道松弛和妊娠纹等,也同样展现出良好的治疗效果。

4、皮肤附属器疾病: 

皮肤附属器由汗腺、毛囊及毛发、皮脂腺和指(趾)甲组成。皮肤附属器疾病常见且多不严重,但对外貌及日常生活造成的影响却不容忽视。常见的皮肤附属器疾病包括毛发方面,如雄激素性秃发、斑秃;汗腺方面,如腋臭、多汗症;皮脂腺方面,如痤疮、玫瑰痤疮和脂溢性皮炎等;指(趾)甲方面,如甲真菌病等。

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点阵CO2激光治疗上述疾病已展现出其独特的疗效。单独使用点阵CO2激光治疗斑秃和雄激素性秃发,可在毛发镜下观察到毛发密度的改善,脱发严重程度评分也显著降低。近年来,诸多研究聚焦于点阵CO2激光作为“微针”来进行毛发疾病相关治疗药物的输送,如曲安奈德、富血小板血浆(platelet-rich plasma,PRP)和维生素D3等,均得到令人满意的结果。

此外,点阵CO2激光在寻常痤疮的治疗中也具有应用前景,其可以促使皮脂腺发生光热分解,引起组织消融区与周围的组织凝固。对于甲真菌病,Bhatta等的研究中对75例患者共356个病变指甲进行3次点阵CO2激光治疗,并配合局部外涂特比萘芬软膏1次/d。结果显示,治疗后3个月及6个月的真菌培养阴性率显著提高。

皮肤屏障受损的表现 

1、物理屏障: 

位于皮肤上层的角质层,以及角质形成细胞之间的紧密连接是皮肤物理屏障的重要组成部分。角质层由5~20层死亡的、富含角蛋白的扁平细胞及细胞间的脂性基质组成,他们紧密排列在一起形成一种坚韧的层状结构,为皮肤提供第一道防线,是皮肤物理屏障的基础。真皮层由胶原蛋白和细胞外基质组成,其主要功能是调节温度、水合和营养表皮。

点阵CO2激光对于皮肤物理屏障的破坏是不可避免的。激光产生的热效应可以使角蛋白变性,破坏角质层的正常结构,随着再上皮化和组织碎片的清除,皮肤常表现为干燥和脱屑。同时,真皮层皮肤毛细血管扩张,通透性增加,可能出现水肿、红斑。治疗过程中患者还会感受到短暂的刺痛感、热感、烧灼感,这与激光对真皮层神经末梢的热效应刺激有关。然而,点阵CO2激光对真皮层胶原纤维的过度刺激可能导致瘢痕形成,尤其在伤口感染或护理不当的情况下。

2、化学屏障:

化学屏障是指各种导致皮肤表面酸性pH值的因素,以及共同构成天然保湿因子(natural moisturizing factor,NMF)的化合物。NMF是由皮肤细胞内的氨基酸和天然蛋白质分解产生的一类水溶性化合物,如天冬氨酸、谷氨酸、脯氨酸等。皮肤脂质包括神经酰胺、胆固醇和游离脂肪酸等也是皮肤化学屏障的重要组成部分,能够吸引并锁住水分,维持皮肤良好的水合状态。点阵CO2激光可破坏皮肤脂质膜中的亚油酸、亚麻酸等成分,抑制糖基化神经酰胺合成酶的活性,进而影响神经酰胺生成。此外,点阵CO2激光的热效应还可导致角质形成细胞中丝聚蛋白变性,干扰NMF代谢,使皮肤水合功能减弱,表现为点阵CO2激光治疗后经皮水分丢失(trans epidermal water loss,TEWL)增加,以及常见的皮肤干燥。

3、微生物屏障:

微生物组屏障是皮肤屏障的最外层,由不同的微生物群落组成,覆盖皮肤的所有表面区域。微生物群落的组成包括细菌、真菌和病毒等。皮肤细胞、皮肤免疫系统和皮肤微生物群之间的相互作用决定了皮肤微生物群的屏障功能。点阵CO2激光对皮肤屏障不同程度的破坏可导致微生物生态失调,随着病原菌的侵入引起一系列皮肤炎症反应,导致屏障进一步被破坏。同时,皮肤屏障完整性的破坏也会使细菌侵入皮肤深层,引发更严重的感染问题。点阵CO2激光治疗后出现的皮肤感染并不罕见。事实上,已有术后单纯疱疹病毒、念珠菌和非结核分枝杆菌等感染的报道。

4、免疫屏障: 

皮肤免疫屏障由分布在表皮和真皮的众多免疫细胞共同组成。这些免疫细胞通过病原体和损伤相关分子模式(PAMPs、DAMPs)有效地识别危险信号,并启动适当 的免疫反应,随后通过招募循环免疫细胞引起组织炎症。点阵CO2激光治疗可激活免疫系统分泌大量细胞因子,引起组织的红斑、水肿。表皮和真皮中存在的大量抗原呈递细胞,在点阵CO2激光的刺激下可引发皮肤瘙痒及皮肤敏感性增加等。此外,感染性或非感染性炎症的持续存在会导致黑素细胞的功能异常,出现皮肤问题,如PIH。

点阵CO2激光治疗后皮肤屏障修复的措施 

1、保湿润肤类产品: 

补水保湿是针对干燥、粗糙等一般皮肤不良反应的常规修复步骤。保湿润肤类产品是具有缓解皮肤干燥状态、修护皮肤屏障及其他特定功效的一类护肤品,基础成分包含润肤剂、封包剂和吸湿剂。其中润肤剂(如神经酰胺、胆固醇等)可以填充角质形成细胞间隙使皮肤光滑;封包剂,如凡士林、霍霍巴油、角鲨烷等,涂抹后能形成一 层疏水膜,即构建“封闭层”,以减少水分丢失;吸湿剂,如甘油、尿素、乳酸、明胶和透明质酸等,能够驱动水分渗透,促进水合。

2、防晒类产品: 

PIH是亚洲人于点阵激光治疗后常见的不良反应,在Ⅲ型皮肤人群中发生率高达30.3%。治疗过程中的冷却措施可减少光热损伤,降低PIH发生率,配合治疗后的防晒可进一步降低风险。激光治疗后皮肤修复的防晒措施可分阶段进行,术后早期推荐每天使用凡士林或其他保湿润肤类产品,4~5次/d,持续7d,同时配合物理防晒方法;痂皮脱落后则可连续使用SPF≥30的防晒霜,至少持续1个月。

3、抗微生物肽/抗生素: 

抗微生物肽是生物体为保护宿主免受病原微生物侵害而产生的一种内源性多肽,是一类天然免疫系统的效应分子,具有广谱抗微生物作用。此外,部分抗菌肽不仅具备抗菌功能,还展现出免疫调节的特性,可以减轻感染部位的组织损伤性炎症反应,同时刺激抗菌免疫活性,更有效地对抗病原体。该实验结果显示,点阵激光照射后小鼠在局部涂抹抗菌肽后,皮肤伤口创面明显缩小,丝聚蛋白和内披蛋白的表达也相应增加。

此外,局部联合使用抗菌肽和透明质酸复合面膜可显著减少点阵CO2激光治疗后对人体皮肤红斑、色素沉着和TEWL增加等短暂不良反应。对于免疫抑制患者,由于其免疫系统的功能相对较弱,故在接受点阵CO2激光治疗时,皮肤感染的风险可能会增加,此时,术后可适当外用抗生素,如莫匹罗星预防感染。

4、β-肾上腺素能阻滞剂:

激光治疗后的最初几天,恰当的伤口护理对于促进伤口愈合及恢复皮肤屏障功能至关重要,其中角质形成细胞的迁移扮演核心角色,在皮肤再上皮化中起关键作用。马来酸噻吗洛尔作为一种β-肾上腺素能阻滞剂,通过与正常人角质形成细胞上的β-肾上腺素能受体结合,能够加速角质形成细胞的迁移。

Kimwattananukul等的随机半脸对照临床试验纳入了25例痤疮瘢痕患者,点阵β激光治疗后局部外涂0.5%马来酸噻吗洛尔,2次/d,连续7d,并在基线及治疗后48、96、168h使用角质测量法、TEWL测量、比色法,以及临床参数(红斑、水肿、结痂、瘙痒和紧绷感评分)进行评估。结果显示,马来酸噻吗洛尔治疗侧在修复皮肤屏障方面显示出良好结果,反映了伤口愈合效果的改善。

5、重组人表皮生长因子/成纤维细胞生长因子: 

表皮生长因子是创面愈合过程中关键多肽之一。在一项19例健康受试者的随机半脸对照研究中,受试者在双颊部位接受单次点阵β激光治疗,治疗后采用随机分配原则,一侧面部涂抹凡士林,另一侧涂抹表皮生长因子软膏,记录治疗后结痂脱落时间、激光治疗后红斑持续时间、红斑指数、TEWL、黑色素指数等指标。研究结果显示,与凡士林侧相比,表皮生长因子组的结痂脱落时间和红斑持续时间有所缩短,且PIH的发生率相对较低,差异并无统计学意义。

而另一项随机半脸对照研究中,20例受试者接受了单次点阵β激光治疗,并根据面部治疗侧随机分配使用含有多重生长因子的乳膏或对照乳膏。结果显示,多重生长因子乳膏组治疗区域的微痂面积显著小于对照组,治疗后水肿和皱纹方面的整体改善评分也显著高于对照组,说明治疗后使用含有多重生长因子的乳膏可以有效缩短恢复时间。

6、β-葡聚糖: 

β-葡聚糖是一种多糖,由D-葡萄糖单体通过β-糖苷键连接而成。文献报道,外用β-葡聚糖具有抗氧化、抗炎、免疫调节、防辐射、保湿和恢复活力的能力,有助于改善并治疗一些皮肤状况。一项纳入了20例萎缩性痤疮瘢痕患者(点阵CO2激光和非剥脱性点阵激光各10例)的半 脸对照研究中,点阵激光术后患者右侧半脸接受载体处理,左侧半脸外用β-葡聚糖。结果显示,与右侧对照组相比,左侧β-葡聚糖治疗组的血红蛋白指数显著改善,TEWL显著降低,且无明显不良反应。表明点阵CO2激光治疗后结合β-葡聚糖皮肤护理有助于加速皮肤炎症消退,恢复皮肤屏障功能。

7、糖皮质激素: 

由细胞膜脂质成分花生四烯酸代谢产生的花生四烯酸衍生物(如前列腺素E2、白三烯和血栓烷B2等)所引发的炎症反应,可能是导致PIH的原因,并可能通过促进黑色素生成和加速黑色素小体转移来刺激黑素细胞。因此,具有抗炎作用的局部类固醇可有效预防点阵CO2激光治疗后并发症。

Lueangarun和Tempark纳入16例中重度萎缩性瘢痕患者并接受点阵CO2激光治疗,术后半脸使用0.02%曲安奈德乳剂,另一侧使用多组分非甾体抗炎保湿剂,2次/d,连续7d,监测红斑、水肿、结痂、不良反应及PIH情况。结果显示,与基线相比,二者均能有效地改善激光治疗后红斑、水肿、结痂,降低色素沉着。

8、PRP及其衍生物: 

PRP是指具有较高浓度血小板的小体积血浆。PRP富含血小板释放的多种生长因子和细胞因子,这些物质在伤口愈合过程中起着关键作用。此外,在PRP的基础上进一步制备可得到富血小板纤维蛋白(platelet-rich fibrin, PRF)包含纤维蛋白和其他细胞外基质成分,其中PRF 中的纤维蛋白形成的网格结构有助于细胞的迁移和附着,可进一步促进损伤皮肤屏障的修复。

浓缩生长因子(concentrate growth factor, CGF)是继PRP、PRF之后的第3代血小板浓缩物,于2006年发现并制备。这其中含有更高浓度的生长因子,还包含PRP和PRF所没有的CD34+细胞,这些细胞具有 多向分化潜能,能够进一步促进组织的修复和再生,已经成为促进组织再生与重塑方面十分有潜力的生物材料。

9、低剂量激光: 

低能量激光疗法利用较低强度的不同波长激光刺激皮肤创面愈合和再生,同时有助于减轻炎症和疼痛,并调节免疫反应。532nm激光治疗通常用于去除色斑和嫩肤,但在伤口护理领域的应用并不常见。Gong等进行的一项小鼠实验研究显示,点阵CO2激光治疗后联合532nm低能量激光治疗,在形态学上创面的胶原重塑和表皮厚度明显优于对照组。免疫组化显示,血管生成明显增加,成纤维细胞迁移能力和活力增强,胶原蛋白的表达增加且胶原蛋白Ⅲ型/Ⅰ型比例降低,细胞外基质相关蛋白的增加也反应其创面愈合得到明显改善。因此,低能量激光治疗可通过改善皮肤屏障的完整性并促进无瘢痕愈合,促进点阵CO2激光治疗后的伤口愈合。

总结与展望 

与非剥脱性点阵激光相比,剥脱性点阵激光(以点阵CO2激光为代表)不仅临床效果更为显著,其临床应用范围也更为广泛。目前,临床上正积极探索将点阵激光与其他治疗手段相结合,或将其作为“微针”使用来促进药物渗透。然而,皮肤、激光和药物三者的相互作用还有待更深入的临床和基础研究来揭示。

近年来,皮肤屏障修复的研究日渐增多且逐步深入,出现了诸多方法,如多肽、多糖、PRP,以及PRP衍生物等新型皮肤屏障修复手段,如何结合这些新进展,并根据患者的皮肤特质,以及所接受的点阵CO2激光方案来制定个性化皮肤屏障修复方案,还需要更多循证医学证据的支持。

参考文献:

1.任浩,邱湘宁,谭怡忻等.点阵CO2激光术后皮肤屏障修复的研究进展[J].中国美容整形外科杂志,2024,10(35):595-615.

2.李克楠. 非剥脱性点阵激光在皮肤科的应进展[J].中国医疗器械信息, 2021,27(6):33-34.

3.王天阁, 黄绿萍.点阵CO2激光的临床应用进展[J]. 中国美容整形外科杂志, 2023,34(10):607-610,646

4.其他文献略。

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