TGFβ1介导低剂量ALA光动力重塑光老化皮肤真皮胶原机制研究

Low dose of 5- Aminolevulinic acid photodynamic therapy (ALA-PDT) could remodel the destructed dermal collagen in photoaged skin. ALA-PDT mainly target epidermis rather than dermis. Previous study showed TGFβ1 play a key role in collagen remodeling. Whether ALA-PDT remodel dermal collegen through TGFβ1 released by keratinocytes not yet confirmed. Keratinocytes and fibroblasts were cultured transwell chamber and in vivo study will be based on SKH-1 hairless photoaging mouse model. Before and after gradients dose of ALA-PDT, cytokines release by kerotinocytes such as TGFβ1 and type I, III collagen, MMPs expression of fibroblasts will be test by ELISA、RT-PCR、Western blot, in order to clarify the mechanism of dermal collagen remodeling by ALA-PDT. Dermal collage remodeling of SKH-1 mouse will survey through immunohistochemisty and laser confocal microscopy. We also further investigate whether low-dose ALA-PDT induce TGFβ1 release from keratinocyte through MAPK pathway，which could provide a new theoretical evidence on ALA-PDT treating photoaging.

低剂量ALA光动力能重塑光老化皮肤真皮结构异常的胶原。本课题组发现低剂量ALA光动力主要直接作用于表皮而非真皮。既往研究发现，TGFβ1为胶原重塑的重要关键因子。低剂量ALA光动力是否通过诱导表皮角质形成细胞表达TGFβ1，TGFβ1作用于真皮成纤维细胞，促进胶原新生，尚未证实。本项目以“SKH-1无毛小鼠光老化模型”为基础，进行角质形成细胞和成纤维细胞transwell小室共培养以及动物体内试验。在梯度剂量ALA光动力作用前后，采用ELISA、RT-PCR、Western blot等检测角质形成细胞表达TGFβ1等细胞因子，成纤维细胞I、III型胶原、MMPs表达变化。激光共聚焦显微镜及免疫组化检测小鼠真皮胶原变化。并研究低剂量ALA光动力是否通过MAPK通路诱导角质形成细胞表达TGFβ1，以阐明TGFβ1介导ALA光动力重塑真皮胶原机制，为低剂量ALA光动力治疗光老化提供新的理论依据

皮肤光老化主要体现在真皮I型胶原结构的异常改变，低剂量ALA光动力可改善光老化皮肤的胶原结构异常，对皮肤光老化的疗效确切，但机制尚未完全阐明。既往研究显示，ALA转化的原卟啉IX（PpⅨ）主要聚集在表皮角质形成细胞，表明光动力主要作用在表皮角质形成细胞。而分泌胶原的成纤维细胞主要分布于真皮层，提示低剂量ALA光动力可能通过间接作用重塑真皮胶原。TGFβ通路在真皮真皮胶原的合成和分泌中发挥重要作用。因此，本研究假设低剂量ALA-PDT通过诱导表皮角质形成细胞表达TGFβ1，TGFβ1作用于真皮成纤维细胞，促进真皮胶原合成。本项目以“SKH-1无毛小鼠光老化模型”为实验材料，检测低剂量ALA光动力对真皮胶原的组织学改变，PpIX的分布和以基因芯片技术筛选可能的关键基因； 以角质形成细胞和成纤维细胞transwell小室共培养，采用ELISA、Western blot等实验方法检测角质形成细胞中的TGFβ1的表达和真皮成纤维细胞的增殖活力、I型前胶原的表达和TGFβ通路的活化，探索低剂量ALA光动力重塑光老化真皮胶原的分子机制，为低剂量ALA光动力无创治疗皮肤光老化提供了重要的理论支持。..获得的主要研究成果如下：.a..确定ALA光动力作用于角质形成细胞的致死量和亚致死剂量；.b..证实ALA光动力在角质形成细胞胞质内产生活性氧（ROS）；.c..筛选低剂量ALA光动力促进角质形成细胞表达的细胞因子，确证促进胶原合成的重要因子为TGFβ1；.d..低剂量 ALA 光动力通过作用于角质形成细胞促进成纤维细胞的胶原合成；.e..低剂量 ALA 光动力通过作用于角质形成细胞促进成纤维细胞的增殖；.f..低剂量ALA光动力通过作用于角质形成细胞，活化真皮成纤维细胞中的TGFβ通路；.g..成功建立SKH-1无毛小鼠光老化模型；.h..对SKH-1无毛小鼠光老化模型进行低剂量ALA光动力治疗，发现 PpIX主要分布在表皮；.i..低剂量ALA光动力对SKH-1无毛小鼠光老化模型有治疗作用；.j..低剂量ALA光动力促进了SKH-1无毛小鼠光老化模型的真皮胶原重塑。..以上结果证实，低剂量ALA光动力通过作用于表皮角质形成细胞，释放TGFβ1，间接对真皮成纤维细胞的胶原合成产生影响，为低剂量 ALA 光动力治疗皮肤光老化提供了理论依据。