Abstraktus

Fonas:Trūksta vaizdo gavimo ir vaizdo apdorojimo metodų, leidžiančių tiksliai atskirti ir kiekybiškai įvertinti odos ekstraląstelinę matricą (ECM), pirmiausia kolageną. Šiuo tyrimu buvo siekiama sukurti ir pademonstruoti holistinį vaizdų gavimo ir vaizdo apdorojimo metodą, kad būtų galima vizualizuoti ir kiekybiškai įvertinti kolageno remodeliavimą makro, mikro ir nano masteliu, naudojant histocheminį vaizdą, atspindžio konfokalinę mikroskopiją (RCM) ir atominės jėgos mikroskopiją (AFM). , atitinkamai.

Cistanche glikozidas taip pat gali padidinti SOD aktyvumą širdies ir kepenų audiniuose ir žymiai sumažinti lipofuscino ir MDA kiekį kiekviename audinyje, efektyviai pašalindamas įvairius reaktyvius deguonies radikalus (OH-, H2O₂ ir kt.) ir apsaugodamas nuo DNR pažeidimo. OH-radikalais. Cistanche feniletanoidiniai glikozidai pasižymi stipriu laisvųjų radikalų šalinimo gebėjimu, didesne redukcine galia nei vitaminas C, pagerina SOD aktyvumą spermos suspensijoje, mažina MDA kiekį ir turi tam tikrą apsauginį poveikį spermos membranos funkcijai. Cistanche polisacharidai gali sustiprinti SOD ir GSH-Px aktyvumą eksperimentiškai senstančių pelių eritrocituose ir plaučių audiniuose, kuriuos sukelia D-galaktozė, taip pat sumažinti MDA ir kolageno kiekį plaučiuose ir plazmoje bei padidinti elastino kiekį. geras sugeriantis poveikis DPPH, pailgina senstančių pelių hipoksijos laiką, pagerina SOD aktyvumą serume ir lėtina fiziologinę plaučių degeneraciją eksperimentiškai senstančiose pelėse Dėl ląstelių morfologinės degeneracijos, eksperimentai parodė, kad Cistanche pasižymi geru antioksidaciniu gebėjimu. ir gali būti vaistas, skirtas odos senėjimo ligų prevencijai ir gydymui. Tuo pačiu metu Cistanche esantis echinakozidas turi didelį gebėjimą sunaikinti DPPH laisvuosius radikalus ir geba pašalinti reaktyviąsias deguonies rūšis ir užkirsti kelią laisvųjų radikalų sukeltam kolageno skaidymui, taip pat turi gerą atkuriamąjį poveikį timino laisvųjų radikalų anijonų pažeidimams.

Spustelėkite Kaip naudoti antioksidantą Cistanche

【Daugiau informacijos:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】

Medžiaga ir metodai:Siekiant įrodyti koncepciją, komercinis senėjimą stabdantis produktas, kuris, kaip žinoma, skatina kolageno neosintezę ir pertvarkymą, buvo ex vivo išbandytas su žmogaus odos biopsijomis iš dviejų pagyvenusių patelių.

Rezultatai:Palyginti su neapdorota oda, kolageno skaidulos (RCM) ir fibrilės (AFM) po gydymo buvo ilgesnės ir išlygintos. Kolageno ir elastino kiekis (histocheminis vaizdas ir ELISA) po gydymo statistiškai pagerėjo.

Išvada:Remdamiesi savo išvadomis galime daryti išvadą: (1) AFM, RCM ir histocheminis vaizdavimas gali tiksliai atskirti kolageną nuo kitų ECM komponentų odoje ir (2) vaizdo apdorojimo metodai gali leisti kiekybiškai įvertinti ir užfiksuoti nedidelius kolageno remodeliavimo patobulinimus po to. gydymas (komercinis kosmetikos gaminys su kolageno organizatoriaus technologija kaip koncepcijos įrodymas). Praneštas holistinio vaizdo metodas turi tiesioginės klinikinės reikšmės mokslininkams ir dermatologams, kad jie galėtų greitai, realiu laiku ir tiksliai priimti sprendimus odos tyrimų ir diagnostikos srityse.

RAKTINIAI ŽODŽIAI

anti-senėjimo, atominės jėgos mikroskopija, kolageno pertvarkymas, odos remodeliavimas, ekstraląstelinė matrica, atspindžio konfokalinė mikroskopija (Vivascope)

1. ĮVADAS

Kontroliuojamas odos tarpląstelinės matricos (ECM) remodeliavimas yra būtinas normaliam odos ir kitų organų vystymuisi ir homeostazei. ECM remodeliavimas yra odos senėjimo,1 žaizdų gijimo ir kai kurių mirtinų ligų, įskaitant vėžį ir fibrozę, bet tuo neapsiribojant, patofiziologijos požymis.2 Yra daug estetinių ir medicininių galimybių šioms odos ligoms gydyti, tačiau vaizdo gavimo metodai yra menki. ECM remodeliavimo, pirmiausia kolageno, kuris yra gausiausias odos ECM struktūrinis komponentas, vizualizacija realiuoju laiku. Nors kuriami, kai kurie nauji neinvaziniai realaus laiko klinikinio vaizdo gavimo metodai kolagenui ir jo struktūrai vizualizuoti yra daugiafotoninė mikroskopija su antrosios harmoninės kartos (MPM-SHG), 3 atspindžio konfokalinė mikroskopija (RCM), 4 optinė koherentinė tomografija. (OCT),5,6 Lindfield konfokalinė optinė koherentinė tomografija (LC-OCT), pagrįsta RCM ir UŠT,7 magnetinio rezonanso tomografijos (MRT),8 ir ultragarso vaizdų deriniu.9 Iš jų RCM, MPM ir LC-OCT yra CE sertifikuoti odos vaizdo gavimo instrumentai. Tačiau tarp jų visų RCM technika (Vivascope® 1500 ir 3000 iš Lucid, Inc. USA) yra vienintelė FDA patvirtinta klinikinė dermatologijos diagnostikos technika (510(k)# K080788), kuriai taip pat taikoma dauguma draudimų šioje šalyje. JAV diagnozuoti odos pažeidimus.10 Tai neinvazinė ir ekonomiška alternatyva klasikiniams biopsijos ir histopatologijos metodams diagnozuoti ir stebėti odos vėžį bei jų gydymą.10 Tarp ikiklinikinių vaizdo gavimo metodų kolageno struktūrai vizualizuoti, atominės jėgos mikroskopija ( AFM), 11 elektronų mikroskopija, 11, 12 histocheminis vaizdavimas naudojant fluorescencinę mikroskopiją, 13 poliarizuotos šviesos mikroskopija, 14 konfokalinė lazerinė skenavimo mikroskopija (CLSM), 15, 16 multimodalinė konfokalinė atspindžio ir fluorescencinė mikroskopija, 17 ir mažo kampo rentgeno spinduliai18. garsus.

Vienas iš pagrindinių įspėjimų, ribojančių pirmiau minėtų klinikinių vaizdų gavimo metodų naudojimą, yra tai, kad jį reikia nuobodžiai vertinti rankiniu būdu, nes norint tiksliai išanalizuoti nespalvotus odos struktūrų vaizdus, ​​būtina turėti dalyko kompetenciją ir patirtį.19,20 Todėl dedama daugiau pastangų. reikalingas vaizdų apdorojimo srityje, siekiant sukurti ir patvirtinti algoritmus ir programinę įrangą, skirtą automatizuoti analizę,5 gaminti lengvai interpretuojamus skaitmeniniu būdu dažytus vaizdus16,17 ir gauti kiekybinę informaciją, kad būtų galima stebėti ligos progresavimą ir gydymą, įskaitant kolageno organizavimą mūsų kontekste. tyrimai.3,6,12–14 Tai leis nedermatologams ir dermatologams greičiau ir užtikrinčiau priimti sprendimus, nes sprendimai bus priimami iš didesnės atsitiktinių imčių imties. Buvo atlikti kai kurie pagrindiniai tyrimai, siekiant parodyti, kaip RCM ir MPM naudojami siekiant suprasti su amžiumi susijusius odos pokyčius (įskaitant kolageno organizaciją) jaunų ir senų arba fotografuojančių asmenų organizme.21,22 Tačiau pastangos išplėsti galią yra ribotos. šių vaizdo gavimo metodų, kad būtų užfiksuotas gydymo pagerėjimas, kuriam reikalingas sudėtingas vaizdo apdorojimas, norint gauti kiekybinę informaciją.3,13,16

Šiuo tyrimu buvo siekiama sukurti ir parodyti holistinį vaizdų gavimo ir vaizdo apdorojimo metodą, kad būtų galima vizualizuoti ir kiekybiškai įvertinti odos remodeliavimo (pirmiausia kolageno) pagerėjimą. Koncepcijos įrodymui buvo naudojamas kliniškai įrodytas komercinis senėjimą stabdantis kosmetikos gaminys su kolageno organizatoriaus technologija, siekiant įvertinti, ar įmanoma naudoti vaizdo apdorojimą, siekiant kiekybiškai įvertinti nedidelius kolageno pokyčius prieš ir po gydymo.

2 MEDŽIAGOS IR METODAI

2.1 Odos biopsijos ir jų gydymas

Šiame tyrime naudotos odos biopsijos buvo likusios medžiagos po pilvo plastinės operacijos, gautos iš dviejų donorų po jų sutikimo (klinikų sutikimas). 1 donoras (62 m.) ir 2 donoras (52 m.) buvo moterys ir II Fitzpatrick odos tipas. Biopsijos buvo palaikomos standartinėmis auginimo sąlygomis ir kasdien buvo apdorojamos tiriamuoju produktu arba kontroliniu produktu (neapdorotu arba placebu) 6 dienas, o 7 dieną paimtos vaizdavimui ir ELISA. 1 donoro biopsijos buvo naudojamos ELISA, RCM ir AFM, o 2 donoro biopsijos buvo naudojamos histocheminiam vaizdavimui.

2.2 RCM ir AFM vaizdavimas

1 donoro odos biopsijos buvo paimtos 7 dieną ir vaizduojamos tiesiogiai be pjūvių ir dažymo. AFM (Bruker, Multimode 8 AFM) ir RCM (Vivascope® 1500) buvo naudojami norint gauti didelės skiriamosios gebos nano ir mikro masto kolageno vaizdus odoje, apdorotoje bandomuoju produktu ir neapdorotoje kaip kontrolinė medžiaga. Visiems eksperimentams AFM buvo įrengtas mažas konsolė (PPP-FMR- 20, nanojutikliai): spyruoklės konstanta, k=0,5–9,5 N/m, rezonanso dažnis, f {{13} }–115 kHz ore ir veikė čiaupo režimu kambario temperatūroje. Odos mėginiai buvo pritvirtinti iš šono ant magnetinio disko (1 mm × 1 mm) ir padėti ant scenos. AFM vaizdai buvo gauti per šoninį / šoninį odos biopsijų vaizdą, kad būtų išvengta pjūvių. RCM vaizdavimui atlikti septyni atsitiktiniai vaizdai buvo gauti iš apdorotų ir neapdorotų biopsijų iš viršaus (Stratum corneum pusėje) ir apačioje (dermos pusėje), kad būtų gauti aukštos kokybės kolageno vaizdai. RCM vaizdai buvo apdoroti ir analizuojami naudojant ConfoScan® kolageno tekstūrai, siekiant pranešti apie vidutinį suskaidymo indeksą. Suskaidymo indeksas apibrėžiamas objektų plotu, padalytu iš objektų skaičiaus, gauto apdorojant kolageno tekstūros neapdorotus vaizdus. S1 paveiksle parodytas vaizdo apdorojimas naudojant ConfoScan®, siekiant gauti kiekybines kolageno fragmentacijos indekso (CFI) vertes.

2.3 Histocheminis vaizdas

Norint išbandyti senėjimą stabdančio produkto poveikį gydant fotosenėjimą (fotopažeisto kolageno ir elastino atkūrimas), donoro Nr. 2 biopsijos buvo veikiamos imituota UV doze (6 J/cm2 su 96 proc. UVA). ). Eksperimentuose tirti mėginiai ir sąlygos buvo: (A) neigiama kontrolė (neapdorota, be UV spindulių ir be bandomojo produkto), (B) teigiama kontrolė (oda, veikiama UV spindulių, bet ne tiriamasis produktas), ir (C) apdorotas UV spindulių veikiamą odą, po to kasdien apdorojama bandomuoju produktu). Odos biopsijos buvo paimtos 7 dieną, suskirstytos į dalis, nudažytos kolagenui (Picosirius dažymas) ir elastinui (imuninis dažymas) ir vaizduojamos. Vaizdai buvo apdoroti ir analizuojami naudojant patentuotą vaizdo analizės algoritmą, siekiant gauti kiekybinę informaciją apie kolageno ir elastino kiekį papiliarinėje dermoje. Trumpai tariant, analizinis procesas, siekiant gauti kiekybinę informaciją apie kolageno ir elastino kiekį, apima RGB vaizdų konvertavimą į LAB spalvų erdvę, fono filtravimą, kad būtų gauti aiškūs kolageno ir elastino vaizdai, o tada kolageno ir elastino kiekio normalizavimas papiliarinėje dermoje. ta pati sritis arba keli pikseliai. Kiekvienai būklei buvo paimtos šešios biopsijos arba odos mėginiai ir du skyriai arba vaizdai iš kiekvieno mėginio, todėl statistiniams tyrimams buvo gauta N=12 vaizdų ir duomenų taškų. S2 paveiksle parodyta vaizdo apdorojimo metodo schema, siekiant gauti kiekybines kolageno kiekio vertes.

2,4 ELISA

Po audinių surinkimo 7 dieną buvo naudojamas 4 mm skersmens perforatorius, kad būtų gautos mažesnės biopsijos ir atrinktos dvi biopsijos su ~ 25 mg / biopsija. Perforuotos biopsijos (bendras svoris 50 mg) buvo sumaišytos lizės buferyje, kuriame yra 0,1 proc. Tritono ir proteazės inhibitorių kokteilio, po to audinys homogenizuojamas naudojant automatinį dvigubo apdorojimo homogenizatorių su mechaninėmis ir ultragarsinėmis savybėmis, kad būtų visiškai lizuojamas. audinių. Lizuotas audinys buvo centrifuguojamas, supernatantas surenkamas, padalytas į dvi dalis ir iki panaudojimo laikomas –80 ◦C temperatūroje. Be svorio (50 mg) normalizavimo, mėginiai taip pat buvo normalizuoti pagal bendrą baltymų kiekį supernatante. Supernatantas buvo ištirtas dėl Pro-Collagen 1, elastino, Alpha-Smooth Muscle aktino (A-SMA), Tenascin-X ir hialurono rūgšties, naudojant komercinius ELISA rinkinius. Statistika buvo atlikta N=6 duomenų tašku (3 biopsijos × 2 alikvotinės dalys).

3 REZULTATAI

Histocheminis vaizdas (1 pav.) suteikė makroskopinę informaciją apie kolageno ir elastino pasiskirstymą ir kiekį. Po odos biopsijų apdorojimo UV spinduliais pastebėtas aiškus kolageno ir elastino skaidulų pluoštų raudonos spalvos sumažėjimas.

1 lentelėje pateiktos kiekybinės kolageno ir elastino kiekio vertės trimis gydymo sąlygomis. Šios vertės leido išmatuoti kolageno ir elastino kiekio pagerėjimą ir atlikti statistinius palyginimus. Kolageno (–23 proc., palyginti su neapdorotu) ir elastino (–30 proc., palyginti su neapdorotu) kiekio sumažėjimas po UV poveikio buvo reikšmingas (2 pav.). Po 6 dienų apdorojimo bandomuoju produktu, UV veikiamos odos biopsijos sugebėjo atgauti kolageną (plius 18 proc., palyginti su UV apdorotu) ir elastinu (plius 46 proc., palyginti su UV apdorotu). Nors kolageno struktūra nėra aiški histocheminiuose vaizduose (nes kolagenas yra gausiausias ir tankiausiai supakuotas odoje), būdingas statmenas elastino skaidulų išsidėstymas, einantis link epidermio, stebimas natūralioje (1A pav.) ir UV pažeistoje odoje po apdorojimas bandomuoju produktu (1C pav.).

ELISA (3 pav.) lygina biologinių žymenų lygius, išreikštus odos biopsijomis, apdorotomis bandomuoju produktu arba placebu (kuriame trūksta veikliųjų ingredientų kokteilio, žinomo dėl odos remodeliavimo). Palyginti su placebu, elastino ir kolageno, ypač 1 tipo prokolageno, kiekis padidėjo 2–3 kartus (bandomasis produktas, palyginti su placebu). Nors ir nežymiai, tačiau taip pat pastebėtas pastebimas hialurono rūgšties ir tenascino-X padidėjimas (P < 0.1).

RCM sugebėjo sėkmingai atskleisti kolageno skaidulų (kolageno fibrilių pluošto) struktūrą odoje (4 pav.). Dėl savo konfokalinės ir ketvirčio bangos plokštės optinių savybių šis metodas sugebėjo sėkmingai atskirti kolageną (stiprią endogeninę kontrastinę medžiagą su dvigubu lūžiu) nuo kitų matricų, neskaidant ir nedažant odos. Trumpas suskaidytas kolagenas ir jo susikaupęs išsidėstymas (būdingas pažeistam ir blogai organizuotam kolagenui senoje/nuotraukoje pasenusioje odoje) stebimas atliekant neapdorotą odos biopsiją. Po 6 dienų gydymo bandomuoju produktu kolageno skaidulų išsidėstymas šioje 62-metų senumo moters odos biopsijoje (donoras Nr. 1) atrodo santykinai labiau organizuotas nei neapdorotų kolageno skaidulų, kurių ilgis didesnis nei 100 µm. lygiagrečiai vienas kitam. Nors kontrastas silpnas, galime stebėti fibroblastų formą ir dydį (4 paveiksle paryškinti rodyklėmis), didelius ir išplitusius taisyklingos formos fibroblastus apdorotoje odoje, palyginti su negydyta oda. Ryškios apvalios ląstelės 4C paveiksle yra ypač įdomios. Tai gali būti putliosios ląstelės arba uždegiminės ląstelės. Neaišku, ar šios uždegiminės ląstelės atspindi normalias odos sveikatos sąlygas, ar jos buvo išreikštos kaip atsakas į didelę lazerio galvutės jėgą, siekiant geriau susisiekti tarp lazerio galvutės ir odos, kad būtų gauti aukštos kokybės kolageno vaizdai. skaidulų.

2 lentelėje parodytas vidutinis suskaidymo indeksas, nustatytas ConfoScan® analizuojant septynis atsitiktinius apdorotos ir negydytos odos vaizdus. Kolageno vidurkio fragmentacijos indeksas gydytoje ir negydytoje grupėje buvo atitinkamai 0.032 ir 0,064. Suskaidymo indekso sumažėjimas rodo kolageno organizavimo pagerėjimą.

Norint giliau pažvelgti į kolageno išdėstymą, buvo gauti AFM vaizdai, kad būtų galima vizualizuoti kolageno išdėstymą nanoskalėje (5 pav.). Matome atskiras nanometro storio kolageno fibriles (tą ryšulį, suformuojantį kolageno skaidulą). Be to, mes taip pat galime pamatyti būdingą kolageno fibrilių skersinį juostų modelį (D ∼ 68 nm), kuris atitinka literatūrą11 ir patvirtina, kad AFM sugebėjo atskirti kolageną nuo kitų ECM skaidulų. Bendrai sutarus su RCM, pagal AFM taip pat buvo pastebėtas santykinai lygiagretus kolageno fibrilių organizavimas apdorotai ir negydytai odai.

4. DISKUSIJA

Šiame tyrime mes ištyrėme galimybę panaudoti tris vaizdo gavimo metodus, kad būtų galima vizualizuoti kolageno pokyčius žmogaus odos biopsijose, apdorotose komerciniu senėjimą stabdančiu produktu, kuriame yra tam tikrų etaloninių sintetinių peptidų, kurie, kaip žinoma, skatina kolageno remodeliavimą. Histocheminio vaizdo gavimo ir RCM vaizdavimo metodai buvo sujungti su vaizdo apdorojimu, siekiant gauti pusiau kiekybinę informaciją apie kolageno kiekį ir suskaidymą kaip indeksą, leidžiantį įvertinti kolageno pagerėjimą po gydymo senėjimą stabdančiu produktu.

Įdomu tai, kad mūsų tyrimas parodė labai stiprų ryšį tarp histocheminio vaizdo ir ELISA, kad praneštų apie reikšmingą kolageno ir elastino kiekio padidėjimą po gydymo bandomuoju produktu. 1 tipo prokolagenas yra naujai susintetinto kolageno žymeklis, o jo perteklinė ekspresija fibroblastais, reaguojant į Matrixyl® (Sederma/Croda), yra gerai apibūdintas senėjimą stabdančio poveikio mechanizmas.23,24 Taip pat buvo pastebimas padidėjimas. A-SMA, išskirtinio miofibroblastų, kurie yra specialiai diferencijuotos fibroblastų ląstelės, ekspresijoje. A-SMA vaidmuo fibroblastų sukeltame ECM susitraukime ir remodeliavime yra gerai suprantamas25 ir pranešama apie tiesioginį ryšį tarp A-SMA ekspresijos ir fibroblastų susitraukimo aktyvumo.26 Hialurono rūgšties padidėjimas, nors ir nereikšmingas, pirmiausia gali būti susijęs su priskiriama hialurono rūgšties, kaip drėkinančios sudedamosios dalies buvimui senėjimą stabdančiame gaminyje. TNSX yra naujas ECM baltymas, lokalizuotas tarp kolageno fibrilių arba ant jų odos dermoje27, o pranešama, kad TNSX sukelia nuo dozės priklausomą kolageno fibrilogenezę 28, 29, nors yra ginčų, ar TNSX jungiasi konkrečiai su prokolageno tipu. 1 arba kitos kolageno ir ECM biomolekulės.28,29 Pranešama apie nuo dozės priklausomą TNSX padidėjimą reaguojant į SKINectura™ (Lucas Meyer Cosmetics), aktyvią anti-senėjimo bandomojo produkto sudedamąją dalį (Tarptautinė patento paraiška Nr. PCT /IB2017/056370). Todėl galima daryti prielaidą, kad bandomajame produkte esantys Matrixyl® (Sederma/Croda) ir SKINectura™ (Lucas Meyer Cosmetics) veikia kartu, kad palengvintų šviežiai susintetinto kolageno, 1 tipo prokolageno, sintezę ir išlyginimą. Reikšmingas kolageno ir elastino sumažėjimas. po apdorojimo UV spinduliais (pažeistos odos modelis), po kurio atliekamas jų atstatymas po gydymo senėjimą stabdančiu produktu (lygiai grįžta į natūralią odą, kuri nėra veikiama UV spindulių), rodo histocheminio vaizdo (poliarizuotos mikroskopijos) ir vaizdo apdorojimo technikos gebėjimą išmatuoti nedidelius ECM komponentų kiekio pokyčius (1 ir 2 pav.). Buvo stengiamasi atvaizduoti kolageno ir elastino organizaciją (po imunofluorescencinio ženklinimo) naudojant naujai įsigytą Thunder Leica fluorescencinę vaizdo sistemą. Tačiau rezoliucija nebuvo pakankamai didelė, todėl apie organizaciją nebuvo galima daryti patikimų išvadų. Fluorescencinis CLSM vaizdas suteikia didesnę skiriamąją gebą nei įprastas plataus lauko fluorescencinis vaizdas, kad būtų galima aiškiai vizualizuoti kolageno ir elastino organizaciją. Įprastą plataus lauko fluorescencinį vaizdą riboja antrinės fluorescencijos dominavimas ir mėginių storis, o tai nekelia susirūpinimo CLSM.

Mes galėjome vizualizuoti kolageno organizaciją naudodami RCM (4 pav.). RCM yra geresnis pasirinkimas nei CLSM, nes (1) RCM nenaudoja jokios etiketės ar dažymo (skirtingai nei fluorescencinis-CLSM, kuriam reikalingas imunofluorescencinis žymėjimas), todėl pašalinama bet kokia netikrumo ar nespecifiškumo dėl etikečių tikimybė, ir (2) RCM yra plačiai paplitusi naudojo klinikinę odos vaizdavimo metodiką kolagenui. Kolageno skaidulų, ilgų ir plonų skaidulų tekstūros pagerėjimas po apdorojimo senėjimą stabdančiu produktu (palyginti su tankiomis ir trumpomis suskaidytomis kolageno skaidulomis neapdorotoje odoje) rodo jo veikimo būdą struktūriniu lygmeniu. RCM skiriamoji geba buvo pakankamai didelė, kad net užfiksuotų fibroblastų ląsteles, odos kolageno sintezės gamyklą. Kolageno skaidulos, apvyniotos aplink fibroblastus, gali būti naujai susintetintos kolageno skaidulos, nes jos yra plonesnio skersmens nei aplinkinės kolageno skaidulos ir jų ryšuliai (4 pav.). Remdamiesi ConfoScan® atsitiktinių imčių RCM vaizdų analize, galime daryti išvadą, kad neapdorota oda turi daug didesnį suskaidyto kolageno indeksą, palyginti su apdorota oda. Nors RCM vaizduose matome lygiagrečią kolageno skaidulų išlyginimą po apdorojimo bandomuoju produktu, to negalima daryti, nebent būtų apskaičiuotas izotropijos / anizotropijos santykis, o tai nepateko į šio tyrimo sritį. Tačiau AFM itin aukšta skiriamoji geba nanoskalės lygiu atskleidžia kolageno suderinimo pavienių fibrilių lygmeniu įrodymus. Remiantis teigiama koreliacija tarp RCM ir AFM vaizdų lygiagrečiai kolageno skaiduloms (neapdorotam ir apdorotam), yra didelė tikimybė, kad senėjimą stabdantis produktas turi teigiamą kolageno pertvarkymo savybę. Atliekant būsimus tyrimus, tyrimas turėtų būti atliktas siekiant stebėti tą pačią vietą (kolageno skaidulas) laikui bėgant (išilginis tyrimas) prieš ir po apdorojimo bandomuoju produktu, kad būtų galima ištirti, ar esamo kolageno arba naujai susintetintų kolageno skaidulų išsidėstymas. labiau suderintas. Tačiau tokiam išilginiam tyrimui reikės integruoti RCM ir AFM instrumentus, kad būtų galima tiesioginio audinio vaizdavimo galimybė ir laiko intervalo vaizdavimas, kad būtų užfiksuoti kolageno remodeliavimo pokyčiai realiuoju laiku.

5. IŠVADOS

Remdamiesi šio koncepcijos įrodymo tyrimo rezultatais, galime daryti išvadą, kad AFM, RCM ir histocheminio vaizdo gavimo metodai gali stebėti kolageno organizavimo pokyčius atitinkamai nano, mikro ir makro mastu. AFM ir RCM vaizdai rodo kolageno išlyginimą nano ir mikro skalėje po apdorojimo bandomuoju produktu. Atsitiktinių imčių RCM ir histocheminių vaizdų analizė naudojant patentuotus vaizdų apdorojimo metodus taip pat rodo, kad oda po gydymo bandomuoju produktu yra mažesnė kolageno fragmentacija ir didesnis kolageno tankis, palyginti su neapdorota. Nors buvo įdėta tam tikrų pastangų kuriant ir patvirtinant vaizdo apdorojimo algoritmus 3, 5, 6, 12–14, 16, 17, šia kryptimi reikia atlikti daugiau tyrimų, kad būtų galima priimti duomenimis pagrįstus ikiklinikinius ir klinikinius tyrimus ir diagnostikos sprendimus. Mūsų holistinis požiūris į didelės raiškos ir didelio turinio vaizdo gavimo metodų taikymą kartu su galingais ir patikimais vaizdo apdorojimo algoritmais ir programine įranga yra žingsnis šia kryptimi.

Nors šio tyrimo apimtis apsiribojo kolageno struktūros tyrimu, reaguojant į senėjimą stabdantį bandomąjį produktą ex vivo žmogaus odos biopsijoje, šie vaizdo gavimo metodai turi reikšmės stebint ir kiekybiškai įvertinant ECM remodeliavimą, kuris yra normalaus vystymosi požymis. žaizdų gijimas, taip pat pagrindinis žymeklis gyvybei pavojingų būklių, tokių kaip fibrozė ir vėžys, atsirandančios dėl nekontroliuojamo ECM remodeliavimo, patofiziologijos.

INTERESŲ KONFLIKTAI

Autoriai pareiškia, kad joks interesų konfliktas negali būti suvokiamas kaip pažeidžiantis pateikto tyrimo nešališkumą.

NUORODOS

1. Shin JW, Kwon SH, Choi JY, Na JI, Choi HR, Park KC. Molekuliniai odos senėjimo mechanizmai ir antisenėjimo metodai. Int J Mol Sci. 2019;20(9):2126.

2. Cox TR, Erler JT. Tarpląstelinės matricos remodeliavimas ir homeostazė: poveikis fibrozinėms ligoms ir vėžiui. Dis Model Mech. 2011;4(2):165–78

3. Pittet JC, Freis O, Vazquez-Duchene MD, Perie G, Pauly G. Elastino/kolageno kiekio žmogaus dermoje įvertinimas in vivo daugiafotoninės tomografijos būdu – variacija su gyliu ir koreliacija su senėjimu. Kosmetika. 2014;1(3):211–21

4. Longo C, Casari A, Beretti F, Cesinaro AM, Pellacani G. Odos senėjimas: epidermio ir dermos pokyčių mikroskopinis įvertinimas naudojant konfokalinę mikroskopiją. J Am Acad Dermatol. 2013;68(3):e73–82.

5. Yamazaki K, Li E, Miyazawa A, Kobayashi M. Daugialypių optinių savybių ir raukšlių morfologijos tyrimas akių kampučiuose, naudojant daugiakontrastinę Jones matricinę optinę koherentinę tomografiją. Skin Res Technol. 2020;27(3):435–443.

6. Yow AP, Cheng J, Li A, Srivastava R, Liu J, Wong DWK ir kt. Automatizuota in vivo 3D didelės raiškos optinės koherentinės tomografijos odos sistema. Metinis Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc. 2016;2016:3895–8

7. Ruini C, Schuh S, Sattler E, Welzel J. Linijinio lauko konfokalinės optinės koherentinės tomografijos praktiniai pritaikymai dermatologijoje ir palyginimas su nustatytais vaizdo gavimo metodais. Skin Res Technol. 2021;27:340–52.

8. Tal S, Maresky HS, Bryan T, Ziv E, Klein D, Persitz A ir kt.MRT nustatant veido kosmetikos injekcinius užpildus. Head Face Med. 2016;12(1):27.

9. Mandava A, Ravuri PR, Konathan R. Didelės raiškos ultragarsinis odos pažeidimų vaizdas. Indijos J radiolinis vaizdas. 2013;23(3):269–7.

10. Edwards SJ, Mavranesouli I, Osei-Assibey G, Marceniuk G, Wakefield V, Karner C. Vivascope 1500 ir 3000 sistemos, aptinkančios ir stebinčios odos pažeidimus: sisteminė apžvalga ir ekonominis įvertinimas. Sveikatos technologijų įvertinimas. 2016;20(58):1–260.

11. Ushiki T. Kolageno skaidulos, tinklinės skaidulos, elastinės skaidulos. Išsamus supratimas morfologiniu požiūriu. Arch Histol Cytol. 2002;65(2):109–26

12. Starborg T, Kalson NS., Lu Y, Mironov A, Cootes T, Holmes D ir kt. Naudojant perdavimo elektronų mikroskopiją ir 3view(R) kolageno fibrilės dydžiui ir trimatei struktūrai nustatyti. Nat Protoc. 2013;8(7):1433–48.

13. Wegneris KA, Keikhosravi A, Eliceiri AW, Vezina CM. Picosirius red fluorescencija, multipleksuota su imunohistochemija, siekiant kiekybiškai įvertinti kolageną audinių skyriuose. J Histochem Cytochem. 2017;65(8):479–90.

14. Changoor A, Tran-Khanh N, Methot S, Garon M, Hurtig MB, Shive MS ir kt. Poliarizuotos šviesos mikroskopijos metodas, skirtas tiksliai ir patikimai įvertinti kolageno organizaciją kremzlės atstatyme. Osteoartras Kartilas. 2011;19(1):126–35.

15. Bernstein EF, Chen YQ, Kopp JB, Fisher L, Brown DB, Hahn PJ ir kt. Ilgalaikis saulės poveikis pakeičia papiliarinės dermos kolageną. Nuo saulės apsaugotos ir fotosenusios odos palyginimas šiaurine analize, imunohistocheminiu dažymu ir konfokaline lazerine skenavimo mikroskopija. J Am Acad Dermatol. 1996;34(2 pt 1):209–18.

16. Schuurmann M, Stecher MM, Paasch U, Simon JC, Grunewald S. Skaitmeninio dažymo įvertinimas ex-vivo konfokalinės lazerinės skenuojančios mikroskopijos atveju. JEADV. 2020;34(7):1496–9.

17. Gareau DS. Skaitmeniniu būdu dažytų multimodalinių konfokalinių mozaikų galimybė imituoti histopatologiją. J Biomed Opt. 2009;14(3):034050.

18. Zhang Y, Ingham B, Cheong S, Ariotti N, Tilley RD, Naffa R ir kt. Realaus laiko Synchrotron mažo kampo rentgeno sklaidos kolageno struktūros tyrimai odos apdirbimo metu. Ind Eng Chem Res. 2018;57(1):63–9.

19. Nuo vaizdo iki informacijos: vaizdo apdorojimas dermatologijoje ir odos biologijoje. In: Hamblin, M., Avci, P., Gupta, G., redaktoriai. Imaging in dermatology, 1st ed.Academic Press: Amsterdam, Netherland; 2016. p. 519–35.

20. Schneider SL, Kohli I, Hamzavi IH, Council ML, Rossi AM, Ozog DM. Naujos vaizdo gavimo technologijos dermatologijoje, II dalis. Taikymas ir apribojimai. J Am Acad Dermatol. 2019;80(4):1121–31.

21. Guida S, Pellacani G, Ciardo S, Longo C. Senstančios odos ir odos vėžio atspindys mikroskopu. Dermatol Prac koncepcija. 2021;11(3):2021068.

22. Wang H, Shyr T, Fevola MJ, Cula GO, Stamatas GN. Su amžiumi susiję morfologiniai dermos matricos pokyčiai žmogaus odoje buvo dokumentuoti in vivo daugiafotonine mikroskopija. J Biomed Opt. 2018;23(3):1–4.

23. Jones RR, Castelletto V, Connon CJ, Hamley IW. Peptido amfifilo C16-KTTKS kolageną stimuliuojantis poveikis žmogaus fibroblastams. Mol Pharm. 2013;10(3):1063–9.

24. Gorouhi F, Maibach HI. Vietinių peptidų vaidmuo užkertant kelią ar gydant senstančią odą. Int J Cosmet Sci. 2009;31(5):327–45.

25. Shinde AV, Humeres C, Frangogiannis NG. Lygiųjų raumenų aktino vaidmuo fibroblastų sukeltame matricos susitraukime ir remodeliavime. Biochim Biophys Acta. 2017;1863(1):298–309.

26. Hinz B, Coletta G, Tomasek JJ, Gabbiani G, Chaponnier C. Alfa lygiųjų raumenų aktino ekspresija padidina fibroblastų susitraukimo aktyvumą. Mol Biol Cell. 2001;12(9):2730–41.

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

28. Egging D, van den Berkmortel F, Taylor G, Bristow G, Schalkwijk J. Žmogaus tenascino-X domenų sąveika su dermos ekstraląstelinės matricos molekulėmis. Arch Dermatol Res. 2007;298(8):389–96.

29. Minamitani T, Ikuta T, Saito Y, Takebe G, Sato M, Sawa H ir kt. Kolageno fibrilogenezės moduliavimas tenascinu-X ir VI tipo kolagenu. Exp Cell Res. 2004;298(1):305–15

PAGALBINĖ INFORMACIJA

Papildomos pagalbinės informacijos galima rasti leidėjo svetainėje esančioje internetinėje straipsnio versijoje.

【Daugiau informacijos:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】