Abstraktne

Taust:Naha rakuvälise maatriksi (ECM), peamiselt kollageeni, täpseks eristamiseks ja kvantifitseerimiseks on vähe pildistamis- ja pilditöötlustehnikaid. Selle uuringu eesmärk oli välja töötada ja demonstreerida terviklikku pildistamise ja pilditöötluse lähenemisviisi, et visualiseerida ja kvantifitseerida kollageeni ümberkujunemist makro-, mikro- ja nanoskaalal, kasutades histokeemilist kujutist, peegelduskonfokaalset mikroskoopiat (RCM) ja aatomjõumikroskoopiat (AFM). , vastavalt.

Tistanche glükosiid võib samuti suurendada SOD aktiivsust südame- ja maksakudedes ning oluliselt vähendada lipofustsiini ja MDA sisaldust igas koes, eemaldades tõhusalt erinevaid reaktiivseid hapnikuradikaale (OH-, H2O₂ jne) ja kaitstes tekitatud DNA kahjustuste eest. OH-radikaalide poolt. Tsistanche fenüületanoidglükosiididel on tugev vabade radikaalide eemaldamisvõime, suurem redutseerimisvõime kui C-vitamiinil, nad parandavad SOD aktiivsust sperma suspensioonis, vähendavad MDA sisaldust ja omavad teatud kaitset sperma membraani funktsioonile. Tsistanche polüsahhariidid võivad suurendada SOD ja GSH-Px aktiivsust D-galaktoosi poolt põhjustatud eksperimentaalselt vananevate hiirte erütrotsüütides ja kopsukudedes, samuti vähendada MDA ja kollageeni sisaldust kopsudes ja plasmas ning suurendada elastiini sisaldust. hea puhastav toime DPPH-le, pikendab hüpoksia aega vananevatel hiirtel, parandab SOD aktiivsust seerumis ja aeglustab eksperimentaalselt vananevatel hiirtel kopsude füsioloogilist degeneratsiooni Raku morfoloogilise degeneratsiooniga on katsed näidanud, et Cistanche'il on hea antioksüdantne võime ja sellel on potentsiaal olla ravim naha vananemishaiguste ennetamiseks ja raviks. Samal ajal on Cistanche ehhinakosiidil märkimisväärne võime eemaldada DPPH vabu radikaale ja see suudab eemaldada reaktiivseid hapniku liike ja takistada vabade radikaalide poolt indutseeritud kollageeni lagunemist, samuti on sellel hea parandav toime tümiini vabade radikaalide anioonide kahjustustele.

Klõpsake nuppu Kuidas kasutada antioksüdanti Cistanche

【Lisateabe saamiseks:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】

Materjalid ja meetodid:Kontseptsiooni tõestuseks testiti ex vivo kahe vana naise naha biopsiate põhjal kaubanduslikku vananemisvastast toodet, mis teadaolevalt kutsub esile kollageeni neosünteesi ja ümberkorraldamise.

Tulemused:Võrreldes töötlemata nahaga olid kollageenikiud (RCM) ja fibrillid (AFM) pärast ravi pikemad ja joondatud. Kollageeni ja elastiini sisaldus (histokeemiline kujutis ja ELISA) paranes pärast ravi statistiliselt.

Järeldus:Meie leidude põhjal võime järeldada: (1) AFM, RCM ja histokeemiline pildistamine suudavad täpselt eristada kollageeni teistest ECM-i komponentidest nahas ja (2) pilditöötlusmeetodid võimaldavad kvantifitseerida ja seega tabada kollageeni ümberkujundamise väikesi parandusi pärast seda. ravi (kommertslik kosmeetikatoode, mille kontseptsiooni tõestuseks on kollageenorganisaatori tehnoloogia). Teatatud tervikliku pildistamise lähenemisviisil on otsene kliiniline mõju teadlastele ja dermatoloogidele, et nad saaksid teha kiireid, reaalajas ja täpseid otsuseid nahauuringute ja diagnostika valdkonnas.

MÄRKSÕNAD

vananemisvastane, aatomjõumikroskoopia, kollageeni reorganiseerimine, naha remodelleerimine, rakuväline maatriks, peegelduskonfokaalne mikroskoopia (Vivascope)

1. SISSEJUHATUS

Naha rakuvälise maatriksi (ECM) kontrollitud ümberkujundamine on naha ja teiste organite normaalseks arenguks ja homöostaasiks hädavajalik. ECM-i ümberkujundamine on naha vananemise, haavade paranemise ja mõnede surmavate haiguste, sealhulgas, kuid mitte ainult, vähi ja fibroosi patofüsioloogia tunnusjoon.2 Nende nahahaiguste raviks on palju esteetilisi ja meditsiinilisi võimalusi, kuid pildistamismeetodeid napib. ECM-i ümberkujundamise, peamiselt kollageeni, mis on dermaalse ECM-i kõige rikkalikum struktuurikomponent, reaalajas visualiseerimine. Kuigi mõned uudsed mitteinvasiivsed reaalajas kliinilise pildistamise tehnikad kollageeni ja selle struktuuri visualiseerimiseks on väljatöötamisel, on multifotonmikroskoopia teise harmoonilise põlvkonnaga (MPM-SHG),3 peegelduskonfokaalne mikroskoopia (RCM),4 optiline koherentstomograafia. (OCT),5,6 Lindfieldi konfokaalne optiline koherentstomograafia (LC-OCT), mis põhineb RCM ja OCT modaalsuste kombinatsioonil,7 magnetresonantstomograafia (MRI),8 ja ultraheliuuring.9 Neist RCM, MPM ja LC-OCT on CE-sertifikaadiga naha pildistamise instrumendid. Nende kõigi seas on aga RCM-tehnika (Vivascope® 1500 ja 3000 firmalt Lucid, Inc. USA) ainus FDA poolt heaks kiidetud kliiniline dermatoloogia diagnostikatehnika (510(k)# K080788), mis on kaetud ka enamiku kindlustustega. USA nahakahjustuste diagnoosimiseks.10 See on mitteinvasiivne ja kulutõhus alternatiiv klassikalistele biopsia- ja histopatoloogilistele meetoditele nahavähkide ja nende ravi diagnoosimiseks ja jälgimiseks.10 Kollageeni organiseerumise visualiseerimiseks kasutatavate eelkliiniliste pildistamismeetodite hulgas on aatomjõumikroskoopia ( AFM), 11 elektronmikroskoopia, 11, 12 histokeemiline pildistamine fluorestsentsmikroskoopia abil, 13 polariseeritud valguse mikroskoopia, 14 konfokaalne laserskaneeriv mikroskoopia (CLSM), 15, 16 multimodaalne konfokaalne peegeldus- ja fluorestsentsmikroskoopia, 17 ja väikese nurga röntgenkiirgus18. hästi tuntud.

Üks peamisi hoiatusi, mis piirab ülalnimetatud kliinilise pildistamise tehnikate kasutamist, on see, et see nõuab tüütut käsitsi hindamist, kuna nahastruktuuride mustvalgete kujutiste täpseks analüüsimiseks on vajalik aineteadmised ja kogemused.19,20 Seetõttu tehakse rohkem jõupingutusi. vaja pilditöötluse valdkonnas algoritmide ja tarkvara väljatöötamiseks ja valideerimiseks, et automatiseerida analüüsi,5 toota kergesti tõlgendatavaid digitaalselt värvitud kujutisi,16,17 ja eraldada kvantitatiivset teavet, et jälgida haiguse progresseerumist ja ravi, sealhulgas kollageeni organiseerimist meie kontekstis. uuringud.3,6,12–14 See võimaldab mittedermatoloogidel ja dermatoloogidel teha otsuseid kiiremini ja enesekindlamalt, kuna otsused tehakse randomiseeritud piltide suurema valimi põhjal. On tehtud mõned fundamentaalsed uuringud, et näidata RCM-i ja MPM-i kasutamist vanusega seotud nahamuutuste (sealhulgas kollageenide struktuuri) mõistmiseks noortel versus vanadel või fotoealistel isikutel.21,22 Siiski on jõupingutused võimsuse laiendamiseks piiratud. nendest pildistamismeetoditest, et tabada ravi paranemist, mis nõuab kvantitatiivse teabe saamiseks keerukat pilditöötlust.3,13,16

Selle uuringu eesmärk oli välja töötada ja demonstreerida terviklikku pildistamise ja pilditöötluse lähenemisviisi, et visualiseerida ja kvantifitseerida naha remodelleerumise (peamiselt kollageeni) paranemist. Kontseptsiooni tõestamiseks kasutati kliiniliselt tõestatud kaubanduslikku vananemisvastast kosmeetikatoodet kollageeni organiseerimistehnoloogiaga, et hinnata pilditöötluse teostatavust kollageeni väiksemate muutuste kvantifitseerimiseks enne ja pärast ravi.

2. MATERJALID JA MEETODID

2.1 Nahabiopsiad ja nende ravi

Selles uuringus kasutatud nahabiopsiad olid kõhu plastilise kirurgia jäägid, mis saadi kahelt doonorilt pärast nende nõusolekut (kliinikute nõusolek). Doonor nr 1 (62-aastane) ja doonor nr 2 (52-aastane) olid mõlemad naised ja Fitzpatricku II nahatüüp. Biopsiaid hoiti standardsetes kultiveerimistingimustes ja neid töödeldi iga päev testitava toote või kontrolliga (töötlemata või platseebo) 6 päeva ning koguti 7. päeval pildistamiseks ja ELISA-ks. Doonori nr 1 biopsiaid kasutati ELISA, RCM ja AFM jaoks, samas kui doonori nr 2 biopsiaid kasutati histokeemiliseks pildistamiseks.

2.2 RCM ja AFM pildistamine

Doonori nr 1 nahabiopsiad koguti 7. päeval ja pildistati otse ilma lõikamise ja värvimiseta. AFM-i (Bruker, Multimode 8 AFM) ja RCM-i (Vivascope® 1500) kasutati kõrge eraldusvõimega nano- ja mikromõõtmeliste kollageenipiltide saamiseks testitava tootega töödeldud ja töötlemata nahas kontrollina. Kõigi katsete jaoks oli AFM varustatud väikese konsooliga (PPP-FMR- 20, nanosensorid): vedrukonstant, k=0,5–9,5 N/m, resonantssagedus, f {{13} }–115 kHz õhus ja töötati toatemperatuuril koputusrežiimis. Nahaproovid paigaldati külgmiselt magnetkettale (1 mm × 1 mm) ja asetati lavale. AFM-kujutised saadi läbilõikamise vältimiseks naha biopsiate külg-/külgvaate kaudu. RCM-i pildistamiseks saadi kollageeni kvaliteetsete kujutiste saamiseks töödeldud ja töötlemata biopsiatest ülevalt (stratum corneumi pool) ja alt (dermise pool) seitse juhuslikku pilti. RCM-pilte töödeldi ja analüüsiti, kasutades kollageeni tekstuuri ConfoScan®-i, et teatada keskmisest killustatuse indeksist. Killustusindeks määratakse objektide pindala jagamisel objektide arvuga, mis on saadud pärast kollageenitekstuuri töötlemata kujutiste töötlemist. Joonisel S1 on kujutatud kujutise töötlemist ConfoScan® abil kollageeni fragmentatsiooniindeksi (CFI) kvantitatiivsete väärtuste saamiseks.

2.3 Histokeemiline pildistamine

Et testida vananemisvastase toote mõju fotovananenud naha ravile (fotokahjustatud kollageeni ja elastiini taastamine), eksponeeriti doonori nr 2 biopsiaid simuleeritud UV-doosiga (6 J/cm2 96% UVA-ga ). Katsetes testitud proovid ja tingimused olid järgmised: (A) negatiivne kontroll (töötlemata, ilma UV-kiirguseta ja testproduktita), (B) positiivne kontroll (nahk oli UV-kiirgusega kokku puutunud, kuid mitte testitavat toodet) ja (C) töödeldud UV-kiirgusega kokkupuutunud nahk, millele järgneb igapäevane töötlemine testtootega). Naha biopsiad koguti 7. päeval, lõigati, värviti kollageeni (Picosirius'e värvimine) ja elastiini (immunovärvimine) suhtes ja pildistati. Pilte töödeldi ja analüüsiti patenteeritud pildianalüüsi algoritmi abil, et saada kvantitatiivset teavet kollageeni ja elastiini sisalduse kohta papillaardermises. Lühidalt öeldes hõlmab analüütiline protsess kollageeni ja elastiini sisalduse kohta kvantitatiivse teabe saamiseks RGB-piltide teisendamist LAB-värviruumiks, tausta filtreerimist kollageeni ja elastiini selgete kujutiste saamiseks ning seejärel kollageeni ja elastiini sisalduse normaliseerimist papillaarnahas. sama ala või mitu pikslit. Iga seisundi kohta tehti kuus biopsiat või nahaproovi ja igast proovist kaks lõiku või pilti, mille tulemuseks oli N=12 pilti ja andmepunkti statistiliseks testimiseks. Joonisel S2 on kujutatud kollageenisisalduse kvantitatiivsete väärtuste saamiseks pilditöötlusmeetodi skeem.

2.4 ELISA

Pärast kudede kogumist 7. päeval kasutati väiksemate biopsiate saamiseks 4 mm läbimõõduga stantsi ja valiti kaks biopsiat annusega ~25 mg/biopsia. Perforeeritud biopsiad (kogukaal 50 mg) segati lüüsipuhvris, mis sisaldas 0,1 protsenti Tritoni ja proteaasi inhibiitori kokteili, millele järgnes koe homogeniseerimine, kasutades automaatse kahetöötlusega homogenisaatorit, millel on mehaanilised ja ultraheli omadused, et täielikult lüüsida. pabertaskurätik. Lüüsitud kude tsentrifuugiti, supernatant koguti, jaotati kaheks osaks ja säilitati kasutamiseni temperatuuril –80 °C. Lisaks kaalu (50 mg) normaliseerimisele normaliseeriti proovid ka supernatandi üldvalgusisalduse järgi. Supernatanti analüüsiti kaubanduslike ELISA komplektide abil Pro-Collagen 1, elastiini, alfa-Smooth Muscle aktiini (A-SMA), Tenascin-X ja hüaluroonhappe suhtes. Statistika viidi läbi N=6 andmepunktiga (3 biopsiat × 2 alikvooti).

3 TULEMUST

Histokeemiline kujutis (joonis 1) andis makroskoopilist teavet kollageeni ja elastiini jaotuse ja koguse kohta. Pärast nahabiopsiate töötlemist UV-kiirgusega täheldati kollageeni ja elastiini kiudude punase värvuse selget vähenemist.

Tabelis 1 on toodud kollageeni ja elastiini sisalduse kvantitatiivsed väärtused kolmes ravitingimuses. Need väärtused võimaldasid meil mõõta kollageeni ja elastiini sisalduse paranemist ning teha statistilisi võrdlusi. Kollageeni (–23 protsenti vs. töötlemata) ja elastiini (–30 protsenti vs. töötlemata) sisalduse vähenemine pärast UV-kiirgust oli märkimisväärne (joonis 2). Pärast 6-päevast töötlemist testitava tootega suutsid UV-kiirgusega kokkupuutunud nahabiopsiad taastada kollageeni (pluss 18% vs UV-töödeldud) ja elastiini (pluss 46% vs UV-töödeldud). Kuigi kollageeni struktuur ei ole histokeemilistel piltidel selge (kuna kollageeni on kõige rohkem ja see on nahas kõige tihedamalt pakitud), täheldatakse natiivsel (joonis 1A) ja UV-kahjustatud nahal epidermise suunas kulgevate elastiinikiudude iseloomulikku risti joondamist. ravi katsetootega (joonis 1C).

ELISA (joonis 3) võrdleb testitava toote või platseeboga töödeldud nahabiopsiates väljendatud biomarkerite taset (millel puudub naha remodelleerumiseks tuntud toimeainete kokteil). Võrreldes platseeboga suurenes elastiini ja kollageeni, eriti 1. tüüpi prokollageeni tase 2–3 korda (testitoode vs. platseebo). Kuigi see ei olnud märkimisväärne, täheldati ka hüaluroonhappe ja tenastsiin-X märgatavat tõusu (P < 0.1).

RCM suutis edukalt paljastada kollageenikiudude (kollageenifibrillide kimp) struktuuri nahas (joonis 4). Konfokaalse ja veerandlaineplaadi optiliste omaduste tõttu suutis see tehnika edukalt eristada kollageeni (tugev endogeenne kontrastaine, millel on kaksikmurdumine) teistest maatriksitest ilma nahka lõikamata ja värvimata. Lühikest killustatud kollageeni ja selle kokkusurutud paigutust (iseloomulik kahjustatud ja halvasti organiseeritud kollageenile vananenud/fotovananenud nahas) täheldatakse töötlemata nahabiopsias. Pärast 6-päevast töötlemist testitava tootega näib kollageenkiudude paigutus selles 62-aastase naise nahabiopsias (doonor nr 1) suhteliselt organiseeritum kui töötlemata kollageenkiud, mille pikkus on üle 100 µm. üksteisega paralleelselt. Kuigi kontrastsus on nõrk, saame jälgida fibroblastide kuju ja suurust (joonisel 4 nooltega esile tõstetud), suuri ja levinud fibroblastide korrapärase kujuga töödeldud nahas vs. töötlemata nahka. Eredad ümarad rakud joonisel fig 4C pakuvad erilist huvi. Need võivad olla nuumrakud või põletikurakud. Ei ole selge, kas need põletikulised rakud esindavad normaalseid naha terviseseisundeid või on need väljendunud vastusena laserpeale rakendatud olulisele jõule, et püüda saavutada paremat kontakti laserpea ja naha vahel kollageeni kvaliteetsete kujutiste saamiseks. kiudaineid.

Tabel 2 näitab keskmist killustatuse indeksit, mis on määratud ConfoScan® analüüsiga seitsme juhusliku kujutise puhul, mis on tehtud töödeldud ja töötlemata nahast. Kollageeni keskmise killustatuse indeks ravitud ja töötlemata rühmas oli vastavalt 0.032 ja 0,064. Killustusindeksi langus näitab kollageeni organiseerituse paranemist.

Kollageeni paigutuse sügavamaks uurimiseks saadi AFM-pildid, et visualiseerida kollageeni paigutust nanomõõtmes (joonis 5). Näeme üksikuid nanomeetri paksuseid kollageenfibrille (see kimp, mis moodustab kollageenikiu). Lisaks näeme ka kollageenfibrillide (D ∼ 68 nm) iseloomulikku traversaalribade mustrit, mis on kooskõlas kirjandusega11 ja kinnitab, et AFM suutis eristada kollageeni teistest ECM-kiududest. Üksmeelselt RCM-iga täheldati AFM-i puhul kollageenifibrillide suhteliselt paralleelset korraldust töödeldud ja töötlemata naha puhul.

4 ARUTELU

Selles uuringus uurisime kolme pildistamismeetodi kasutamise potentsiaali, et visualiseerida kollageeni muutusi inimese naha biopsiates, mida raviti kaubandusliku vananemisvastase tootega, mis sisaldab mõningaid sünteetilisi peptiide, mis teadaolevalt indutseerivad kollageeni ümberkujundamist. Histokeemilise pildistamise ja RCM-i kujutise tehnikad ühendati pilditöötlusega, et saada poolkvantitatiivset teavet kollageenisisalduse ja killustatuse kohta kollageeni paranemise indeksina pärast töötlemist vananemisvastase tootega.

Huvitaval kombel näitas meie uuring väga tugevat korrelatsiooni histokeemilise pildistamise ja ELISA vahel, et teatada kollageeni ja elastiini taseme olulisest tõusust pärast testitava tootega töötlemist. 1. tüüpi pro-kollageen on äsja sünteesitud kollageeni marker ja selle üleekspressioon fibroblastide poolt vastuseks Matrixyl®-ile (Sederma/Croda) on hästi iseloomustatud vananemisvastase toime mehhanism.23,24 Samuti oli märgatav tõus. A-SMA ekspressioonis, mis on unikaalne müofibroblastidele, mis on spetsiaalselt diferentseerunud fibroblastirakud. A-SMA roll fibroblastide poolt vahendatud ECM-i kontraktsioonis ja remodelleerumises on hästi mõistetav25 ning on teatatud otsesest korrelatsioonist A-SMA ekspressiooni ja fibroblastide kontraktsiooni aktiivsuse vahel.26 Hüaluroonhappe sisalduse suurenemine, kuigi see ei ole märkimisväärne, võib olla peamiselt tingitud. Selle põhjuseks on hüaluroonhappe kui niisutava koostisosa olemasolu vananemisvastases tootes. TNSX on uudne ECM-valk, mis paikneb naha pärisnahas kollageenfibrillide vahel või pinnal27, ja teatatakse, et TNSX kutsub esile annusest sõltuva kollageeni fibrillogeneesi, 28, 29 kuigi on vaidlusi, kas TNSX seondub spetsiifiliselt pro-kollageeni tüübiga. 1 või ka muud kollageeni ja ECM-i biomolekulid.28,29 Teatatud on annusest sõltuvast TNSX-i suurenemisest vastusena SKINectura™-le (Lucas Meyer Cosmetics), mis on vananemisvastase testtoote toimeaine (rahvusvaheline patenditaotlus nr PCT). /IB2017/056370). Seetõttu võib oletada, et testitavas tootes sisalduvad Matrixyl® (Sederma/Croda) ja SKINectura™ (Lucas Meyer Cosmetics) toimivad koos, et hõlbustada värskelt sünteesitud kollageeni (tüüp 1 prokollageeni) sünteesi ja joondamist. Kollageeni ja elastiini oluline vähenemine pärast UV-töötlust (fotokahjustatud nahamudel), millele järgneb nende parandamine pärast töötlemist vananemisvastase tootega (tase tagasi loomulikule nahale, mis ei ole UV-kiirgusega kokku puutunud), näitab histokeemilise pildistamise (polariseeritud mikroskoopia) ja pilditöötlustehnika võimet mõõta väikseid muutusi ECM-i komponentide sisalduses (joonised 1 ja 2). Tehti usinaid jõupingutusi, et proovida kujutist kollageeni ja elastiini organisatsiooni (pärast immunofluorestsentsmärgistust), kasutades äsja ostetud Thunder Leica fluorestsentskujutise süsteemi. Kuid resolutsioon ei olnud piisavalt kõrge ja seetõttu ei saanud organisatsiooni kohta midagi usaldusväärset järeldada. Fluorestsentsil põhinev CLSM-kujutis pakub suuremat eraldusvõimet kui tavaline laivälja fluorestsentskujutis, et võimaldada kollageeni ja elastiini organisatsiooni selget visualiseerimist. Tavalist laivälja fluorestsentskujutist piirab sekundaarse fluorestsentsi domineerimine ja proovide paksus, mis ei ole CLSM-i jaoks muret tekitav.

Suutsime visualiseerida kollageeni korraldust RCM-i abil (joonis 4). RCM on parem valik kui CLSM, kuna (1) RCM ei kasuta ühtegi märgistust ega värvimist (erinevalt fluorestsents-CLSM-ist, mis nõuab immunofluorestsentsmärgistust), mis eemaldab märgistest tuleneva ebakindluse või mittespetsiifilisuse võimalused, ja (2) RCM on laialdaselt kasutas kollageeni kliinilist nahakuvamise tehnikat. Kollageenkiudude, pikkade ja õhukeste kiudude tekstuuri paranemine pärast töötlemist vananemisvastase tootega (vs. tihedad ja lühikesed killustatud kollageenkiud töötlemata nahas) näitab selle toimemehhanismi struktuursel tasandil. RCM-i eraldusvõime oli piisavalt kõrge, et koguda isegi fibroblastirakke, naha kollageeni sünteesi tehast. Fibroblastide ümber mähitud kollageenkiud võivad olla äsja sünteesitud kollageenikiud, kuna see on läbimõõduga õhem kui ümbritsevad kollageenikiud ja nende kimbud (joonis 4). Randomiseeritud RCM-piltide ConfoScan® analüüsi põhjal võime järeldada, et töötlemata nahal on palju kõrgem killustatud kollageeni indeks võrreldes töödeldud nahaga. Kuigi RCM-piltidel näeme kollageenkiudude paralleelset joondamist pärast testitava tootega töötlemist, ei saa seda järeldada, kui pole arvutatud isotroopia / anisotroopia suhet, mis jäi selle uuringu raamest välja. AFM-i ülikõrge eraldusvõime nanoskaala tasemel näitab aga tõendeid kollageeni joondamise kohta üksikute fibrillide tasemel. Tuginedes positiivsele korrelatsioonile RCM-i ja AFM-i kujutiste vahel kollageenikiudude paralleelse joondamise kohta (töötlemata vs. töödeldud), on suur võimalus, et vananemisvastasel tootel on väidetav kollageeni ümberkorraldamise omadus. Edaspidiste uuringute jaoks tuleks uuring läbi viia sama koha (kollageenikiudude) jälgimiseks aja jooksul (pikisuunaline uuring) enne ja pärast uuritava tootega töötlemist, et uurida, kas see on olemasoleva kollageeni või äsja sünteesitud kollageenikiudude joondumine. rohkem joondatud. Selline pikisuunaline uuring nõuab aga RCM-i ja AFM-i instrumentide integreerimist koe reaalajas kuvamise võimeks ja aeglustatud pildistamiseks, et jäädvustada kollageeni ümberkujundamise reaalajas muutusi.

5. KOKKUVÕTTED

Selle kontseptsiooni tõestamise uuringu tulemuste põhjal võime järeldada, et AFM, RCM ja histokeemilised kujutise tehnikad on võimelised jälgima kollageeni organisatsiooni muutusi vastavalt nano-, mikro- ja makroskaalal. AFM- ja RCM-kujutised näitavad kollageeni joondust nano- ja mikroskaalal pärast katsetootega töötlemist. Randomiseeritud RCM-i ja histokeemiliste kujutiste analüüs patenteeritud pilditöötlusmeetodite abil näitab lisaks, et nahal on pärast testitava tootega töötlemist väiksem kollageeni killustumine ja suurem kollageeni tihedus võrreldes töötlemata nahaga. Kuigi pilditöötlusalgoritmide väljatöötamiseks ja valideerimiseks on tehtud mõningaid jõupingutusi 3, 5, 6, 12–14, 16, 17, on andmepõhiste eelkliiniliste ja kliiniliste uuringute ning diagnostikaotsuste saavutamiseks vaja rohkem uuringuid selles suunas. Meie terviklik lähenemine kõrge eraldusvõimega ja suure sisuga pilditehnikate rakendamisele koos võimsate ja tugevate pilditöötlusalgoritmide ja tarkvaraga on samm selles suunas.

Kuigi selle uuringu ulatus piirdus kollageeni organisatsiooni uurimisega vastusena vananemisvastasele katsetootele inimese naha ex vivo biopsia käigus, on neil pildistamismeetoditel mõju ECM-i remodelleerumise jälgimisele ja kvantifitseerimisele, mis on normaalse arengu tunnuseks. haavade paranemine, samuti oluline marker selliste eluohtlike seisundite, nagu fibroos ja vähk, patofüsioloogias, mis tulenevad kontrollimatust ECM-i ümberkujundamisest.2

HUVIDE KONFLIKTID

Autorid väidavad, et ühtki huvide konflikti ei saa pidada uuritava uurimistöö erapooletust kahjustavaks.

VIITED

1. Shin JW, Kwon SH, Choi JY, Na JI, Choi HR, Park KC. Naha vananemise molekulaarsed mehhanismid ja vananemisvastased lähenemisviisid. Int J Mol Sci. 2019;20(9):2126.

2. Cox TR, Erler JT. Ekstratsellulaarse maatriksi ümberkujundamine ja homöostaas: tagajärjed fibrootilistele haigustele ja vähile. Dis Model Mech. 2011;4(2):165–78

3. Pittet JC, Freis O, Vazquez-Duchene MD, Perie G, Pauly G. Elastiini/kollageeni sisalduse hindamine inimese pärisnahas in vivo multifotontomograafiaga – variatsioon sügavusega ja korrelatsioon vananemisega. Kosmeetika. 2014;1(3):211–21

4. Longo C, Casari A, Beretti F, Cesinaro AM, Pellacani G. Naha vananemine: epidermise ja dermaalsete muutuste mikroskoopiline hindamine konfokaalse mikroskoopia abil. J Am Acad Dermatol. 2013;68(3):e73–82.

5. Yamazaki K, Li E, Miyazawa A, Kobayashi M. Mitmete optiliste omaduste ja kortsude morfoloogia sügavuti uurimine silmanurga piirkondades mitme kontrastsusega Jonesi maatriksi optilise koherentsus tomograafiaga. Skin Res Technol. 2020;27(3):435–443.

6. Yow AP, Cheng J, Li A, Srivastava R, Liu J, Wong DWK jt. Automatiseeritud in vivo 3D kõrglahutusega optilise koherentsustomograafia nahasüsteem. Aastane Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc. 2016;2016:3895–8

7. Ruini C, Schuh S, Sattler E, Welzel J. Line-field confocal optical koherents tomography-praktilised rakendused dermatoloogias ja võrdlus väljakujunenud pildistamismeetoditega. Skin Res Technol. 2021;27:340–52.

8. Tal S, Maresky HS, Bryan T, Ziv E, Klein D, Persitz A jt. MRI näo kosmeetiliste süstitavate täiteainete tuvastamisel. Head Face Med. 2016;12(1):27.

9. Mandava A, Ravuri PR, Konathan R. Nahakahjustuste kõrge eraldusvõimega ultraheliuuring. India J Radiol Imaging. 2013;23(3):269–7.

10. Edwards SJ, Mavranesouli I, Osei-Assibey G, Marceniuk G, Wakefield V, Karner C. Vivascope 1500 ja 3000 süsteemid, mis tuvastavad ja jälgivad nahakahjustusi: süstemaatiline ülevaade ja majanduslik hindamine. Tervise tehnoloogiline hinnang. 2016;20(58):1–260.

11. Ushiki T. Kollageenikiud, retikulaarsed kiud, elastsed kiud. Põhjalik arusaam morfoloogilisest vaatenurgast. Arch Histol Cytol. 2002;65(2):109–26

12. Starborg T, Kalson NS., Lu Y, Mironov A, Cootes T, Holmes D jt. Transmissioonelektronmikroskoopia ja 3view(R) kasutamine kollageenfibrillide suuruse ja kolmemõõtmelise korralduse määramiseks. Nat Protoc. 2013;8(7):1433–48.

13. Wegner KA, Keikhosravi A, Eliceiri AW, Vezina CM. Picosirius red multipleksitud fluorestsents immunohistokeemiaga kollageeni kvantitatiivseks hindamiseks koeosades. J Histochem Cytochem. 2017;65(8):479–90.

14. Changoor A, Tran-Khanh N, Methot S, Garon M, Hurtig MB, Shive MS jt. Polariseeritud valgusmikroskoopia meetod kollageeni struktuuri täpseks ja usaldusväärseks määramiseks kõhre parandamisel. Osteoarthr Cartil. 2011;19(1):126–35.

15. Bernstein EF, Chen YQ, Kopp JB, Fisher L, Brown DB, Hahn PJ jt. Pikaajaline päikese käes viibimine muudab papillaarse pärisnaha kollageeni. Päikese eest kaitstud ja fotovananenud naha võrdlus põhjaanalüüsi, immunohistokeemilise värvimise ja konfokaalse laserskaneeriva mikroskoopia abil. J Am Acad Dermatol. 1996;34 (2 pt 1): 209–18.

16. Schuurmann M, Stecher MM, Paasch U, Simon JC, Grunewald S. Digitaalse värvimise hindamine ex-vivo konfokaalse laserskaneeriva mikroskoopia jaoks. JEADV. 2020;34(7):1496–9.

17. Gareau DS. Digitaalselt värvitud multimodaalsete konfokaalsete mosaiikide teostatavus histopatoloogia simuleerimiseks. J Biomed Opt. 2009;14(3):034050.

18. Zhang Y, Ingham B, Cheong S, Ariotti N, Tilley RD, Naffa R jt. Reaalajas Synchrotron väikese nurga röntgenikiirguse hajumise uuringud kollageeni struktuuri kohta naha töötlemise ajal. Ind Eng Chem Res. 2018;57(1):63–9.

19. Pildist teabeni: pilditöötlus dermatoloogias ja nahabioloogias. In: Hamblin, M., Avci, P., Gupta, G., toimetajad. Imaging in dermatology, 1st ed.Academic Press: Amsterdam, Netherland; 2016. lk. 519–35.

20. Schneider SL, Kohli I, Hamzavi IH, Council ML, Rossi AM, Ozog DM. Uued pilditehnoloogiad dermatoloogias, II osa: rakendused ja piirangud. J Am Acad Dermatol. 2019;80(4):1121–31.

21. Guida S, Pellacani G, Ciardo S, Longo C. Reflectance microscopy imaging of ageing skin and skin cancer. Dermatol Praci kontseptsioon. 2021;11(3):2021068.

22. Wang H, Shyr T, Fevola MJ, Cula GO, Stamatas GN. Nahamaatriksi vanusega seotud morfoloogilised muutused inimese nahas dokumenteeriti in vivo multifotonmikroskoopia abil. J Biomed Opt. 2018;23(3):1–4.

23. Jones RR, Castelletto V, Connon CJ, Hamley IW. Peptiidamfifiil C16-KTTKS kollageeni stimuleeriv toime inimese fibroblastidele. Mol Pharm. 2013;10(3):1063–9.

24. Gorouhi F, Maibach HI. Paiksete peptiidide roll vananenud naha ennetamisel või ravimisel. Int J Cosmet Sci. 2009;31(5):327–45.

25. Shinde AV, Humeres C, Frangogiannis NG. A-silelihase aktiini roll fibroblastide vahendatud maatriksi kontraktsioonis ja remodelleerumises. Biochim Biophys Acta. 2017;1863(1):298–309.

26. Hinz B, Coletta G, Tomasek JJ, Gabbiani G, Chaponnier C. Alfa silelihaste aktiini ekspressioon reguleerib fibroblastide kontraktiilset aktiivsust üles. Mol Biol Cell. 2001;12(9):2730–41.

27. Valcourt U, Alcaraz LB, Exposito JY, Lethias C, Bartholin L. Tenascin-X: väljaspool arhitektuurset funktsiooni. Cell Adh Migr. 2015;9(1–2):154–65.

28. Egging D, van den Berkmortel F, Taylor G, Bristow G, Schalkwijk J. Inimese tenastsiin-X domeenide interaktsioonid dermaalsete ekstratsellulaarsete maatriksi molekulidega. Arch Dermatol Res. 2007;298(8):389–96.

29. Minamitani T, Ikuta T, Saito Y, Takebe G, Sato M, Sawa H jt. Kollageeni fibrillogeneesi moduleerimine tenastsiin-X ja VI tüüpi kollageeniga. Exp Cell Res. 2004;298(1):305–15

TOETAV TEAVE

Täiendavat toetavat teavet leiate artikli veebiversioonist väljaandja veebisaidil.

【Lisateabe saamiseks:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】