低能量强脉冲光的间接照射促进睑板腺上皮细胞功能康复及其机制研究

Meibomian gland dysfunction (MGD) is the most common ocular surface disease. In severe cases MGD can threat to patients’ visual acuity. Common therapies for MGD cannot satisfy the patients. In recent years, the unexpected discovery that intense pulsed light (IPL) irradiation is effective in treating MGD, is one of the most important breakthroughs in ophthalmological treatment. In clinical practice low-level IPL irradiation is applied on the cheek, but this still improves the secretory functions and even the morphology of meibomian glands. This suggests that the effectiveness of IPL for MGD is not just a simple light effect, but may have relationship with photobiomodulation. Based on our previous research work, we will apply low-level IPL on MGD mouse models to study the structure and function change between Meibomian gland cell and mitochondria, and explore the related inflammatory pathways of photobiomodulation from multi-level. Our goal is to to clarify the mechanisms of photobiomodulation of low-level IPL irradiation to promote the functional recovery of meibomian glands and the regulation of inflammatory pathways.

睑板腺功能障碍（MGD）是最常见的眼病之一，严重者可威胁视力，现有的治疗效果不尽人意。近年来，在使用强脉冲光（IPL）治疗面部皮肤疾病时意外发现MGD也得到了有效治疗，这是目前MGD最具有突破性的治疗进展。令人困惑的是，IPL治疗MGD时多采用低能量照射面颊部，但却能改善睑板腺细胞的功能甚至改善腺体形态，这提示其产生的治疗效应并非光照的直接作用，推测可能与光生物调节（PBM）作用有关。本项目拟在前期工作基础上，以低能量IPL间接照射小鼠MGD模型，从组织、细胞和分子水平探讨低能量IPL照射后睑板腺细胞结构和功能的变化与睑板腺细胞线粒体功能和炎症信号通路变化等PBM作用的关联性；同时观察低能量IPL照射治疗MGD患者后睑缘形态、睑板腺结构和功能的变化、泪液及血液中炎症因子表达的差异，试图在国际上率先阐明低能量IPL所产生的PBM促进睑板腺细胞功能康复的作用机制及对炎症信号通路的调节作用。

强脉冲光（IPL）治疗睑板腺功能障碍（MGD）时多采用低能量照射面颊部并不直接照射睑板腺，但IPL却能在有效缓解MGD患者的症状和体征的同时还能改善睑板腺细胞的功能甚至改善腺体形态，这提示其产生的治疗效应并非完全是光照的直接作用，然而，其机制尚不清楚。本课题通过动物实验及临床试验，探讨低能量 IPL间接照射对睑板腺功能的康复及抗炎作用，进一步阐明光生物调节作用（PBM）作用在治疗MGD的机制。动物实验中我们发现在MGD模型小鼠经过IPL间接照射后上下睑板腺腺体萎缩缺失程度、睑缘水肿及腺管扩张和阻塞程度均较对照组减轻，且部分小鼠睑板腺缺失的腺体和阻塞的睑板腺开口有所恢复，提示IPL间接照射治疗MGD的作用是一个逐渐累积的过程，长疗程规律的治疗更加有益于睑板腺形态和功能恢复；分子生物学检测发现IPL间接照射显著降低睑板腺中促炎细胞因子的表达，抑制睑板腺的过度角化，减轻氧化应激反应，进而打破MGD病理改变的恶性循环。这将为IPL治疗MGD提供理论依据，引领了IPL治疗机制的研究浪潮，为未来继续探索IPL的作用机制提供新的思路。此外，本课题组在研究中还创造性发现IPL能够帮助恢复睑板腺上皮细胞的低氧环境，为我们更好的理解MGD及IPL 的作用机制开拓了新视野。在临床试验中我们发现IPL联合睑板腺按摩（MGX）治疗比临床常用的热敷联合MGX治疗效果更显著，肯定了IPL对改善MGD相关干眼（DED）的症状和体征的贡献。IPL/MGX治疗可改善MGD患者的干眼症状、泪膜破裂时间（TBUT）、角膜染色和睑板腺分泌功能。年龄更小、TBUT更长、睑板腺结构更好的患者从IPL/MGX治疗中获益更多，提示MGD早期患者可能从IPL/MGX治疗中有更多获益。在临床上使用IPL照射下睑缘的治疗距离不同时，IPL不仅可以同时改善MGD患者上下睑睑板腺功能及缓解症状，且不同光照射距离的两组疗效一致，这提示可能存在的IPL治疗的间接效应，意味着IPL的发射头离睑缘远一些也能够达到同样的治疗效果，使临床操作更加便捷和安全。总之，本课题研究在国际上率先阐明了低能量IPL治疗MGD除了直接照射组织产生的效应外，间接效应的作用不容忽视，以及其产生的PBM作用促进睑板腺细胞功能康复及对炎症信号通路的调节作用。