摘 要

     本文對廣泛應(yīng)用于臨床的 LED 黃光的作用機(jī)制及臨床應(yīng)研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述，包括 LED 光源的特點(diǎn)，LED 黃光應(yīng)用于臨床治療皮膚疾病或皮膚美容的作用機(jī)制以及當(dāng)下臨床對 LED 黃光的應(yīng)用研究，為 LED 黃光更加廣泛的應(yīng)用于臨床皮膚領(lǐng)域提供理論支撐，并對未來的研究方向進(jìn)行展望。

梁曉潔 1, 段 渠 2

1.廈門大學(xué)附屬成功醫(yī)院 麻醉科；2.廈門大學(xué)附屬成功醫(yī)院 燒傷科

本文發(fā)表于《中國醫(yī)療美容》2022年第3期

DOI：10.19593/j.issn.2095-0721.2022.03.019

1   LED 光

     LED 光全稱為發(fā)光二極管光源 （light emitting diode） ，是現(xiàn)代半導(dǎo)體工藝的產(chǎn)物。新型的 LED 發(fā)光強(qiáng)度更大,單個(gè) LED 的光效果已經(jīng)超過100lm W;并且峰值波長更加穩(wěn)定, 單色性能、方向性更好，發(fā)熱量低，又無輻射性。LED 光屬于可見光范疇，波長在 400nm-600nm 之間，一般的劃分是七色,即赤橙黃綠青藍(lán)紫，不同顏色的 LED 光波長不同，組織的穿透力也不同，因二也具有不同的光生物調(diào)節(jié)作用[2] ?，F(xiàn)臨床上用于光療的主要是 LED 紅光、藍(lán)光、綠光與黃光，現(xiàn)也有研究復(fù)色光用于臨床，比如紅藍(lán)光、紅黃光、藍(lán)紫光等。其中 LED 紅光（760nm-650nm）主要能達(dá)到抗炎、鎮(zhèn)痛、增強(qiáng)肌肉強(qiáng)度、促進(jìn)傷口愈合、促進(jìn)受損神經(jīng)、毛發(fā)再生的作用，臨床應(yīng)用范圍非常廣泛；LED藍(lán)光（530nm-490nm）最典型的作用的改變膽紅素在體內(nèi)的代謝途徑從而促進(jìn)膽紅素的排泄，故臨床用于其治療新新生兒疸。LED 黃光，主波長最小值為 587.8nm,典型值 590.6 nm，最大值 595.4nm。基于臨床對于 LED 黃光的研究，其作用機(jī)制歸納為以下幾個(gè)方面。

2 LED 黃光的作用機(jī)制

2.1抗炎

     炎癥反應(yīng)是屁膚對各種損傷因子的刺激所發(fā)生的以防御為主的病理過程，主要包括學(xué)流動(dòng)力學(xué)改變、血管通透性增高以及炎癥因子的釋放，表現(xiàn)為炎癥局部的充血、紅腫、紅斑等。趙小小等人通過使用 LED 黃光與 mCXCL12 遞送菌株聯(lián)合作用于小鼠的燙傷傷口，發(fā)現(xiàn)二者聯(lián)合使用使得小鼠傷口中央和周圍的過度炎癥得到了抑制，并且改善了燙傷肉芽組織中羥脯氨酸、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶的活性，減少了炎癥因子白細(xì)胞介素 1β（IL-1β）和腫瘤壞死因子α（TNF-α）[3]。Khoury 和 Goldman 對 20 名接受了 1550nm 的全臉點(diǎn)陣激光換膚治療后，立即隨機(jī)對半邊臉以 590nm 的 LED 黃光治療，結(jié)果發(fā)現(xiàn)接受了 LED 治療的半邊臉紅斑明顯較少 [4] 。DeLand 等人研究了黃色 LED 光調(diào)制療法在預(yù)防或提高屁膚對輻射性皮炎耐受性方面的價(jià)值。經(jīng)過一系列強(qiáng)度調(diào)節(jié)的輻射治療，患者接受了黃色ED 治療。大多數(shù)患者對輻射的皮膚炎癥反應(yīng)很?。? 級或 1級輻射性皮炎），只有5.3%的患者因皮膚反應(yīng)而不得不中斷放射治療。這表明 LED 治療降低了輻射誘發(fā)皮膚炎癥反應(yīng)的發(fā)生率和程度，以及皮膚炎癥反應(yīng)導(dǎo)致的治療中斷發(fā)生率 [5]。這表明 LED 黃光單用或者聯(lián)合使用光動(dòng)力藥物能夠起到促進(jìn)屁膚炎癥消退、減少炎癥的發(fā)生的作用。

2.2促進(jìn)組織修復(fù)

     組織的修復(fù)過程分為“炎癥期”、“增生期”與“重塑期”，炎癥期為組織再生與修復(fù)奠定基礎(chǔ)，增生期與重塑期主要是成纖維細(xì)胞的、表皮細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞的遷移與增殖和膠原的沉積[6]。趙小小等人通過使用 LED 黃光與 mCXCL12 遞送菌株聯(lián)合作用于小鼠的燙傷傷口，加速了傷口的閉合、組織重塑、再上皮化和毛囊再生，此外，聯(lián)合治療增加了表皮生長因子，還促進(jìn)了膠原蛋白的纖維化和沉積[3]。另外，皮膚中真皮構(gòu)成約有 70%是膠原蛋白，膠原蛋白構(gòu)成膠原纖維，膠原纖維維持皮膚的張里。膠原蛋白包Ⅰ 型、Ⅲ型和Ⅴ 型膠原，當(dāng)皮膚中Ⅲ型膠原基因表達(dá)下降，Ⅲ型膠原的含量減少時(shí)，Ⅰ 型膠原基因表達(dá)增加，皮膚會出現(xiàn)松弛、皺紋等衰老表現(xiàn)，并同時(shí)伴隨有基質(zhì)金屬蛋白酶 (MMP) 表達(dá)升高 [6]。JiYeonHong 等使用的 590nm 的 LED 黃光對 UVB 誘導(dǎo)的光老化的人類真皮成纖維細(xì)胞（HDF）進(jìn)行照射（38mW/cm2 ，900s，34.2J/cm2 ）。發(fā)現(xiàn) LED 照射顯著減弱了 UVB （波長 320-400nm 的長波黑斑效應(yīng)紫外線） 誘導(dǎo)的活性氧物種生成。此外，前膠原蛋白 （在酶的作用下形成膠原纖維） 水平顯著恢復(fù)， MMP-9 （金屬基質(zhì)蛋白酶，其水平降低可促進(jìn)膠原蛋白的沉積） 水平顯著降低。UVB 誘導(dǎo)的 NF-κB （控制著許多與炎癥相關(guān)的基因） 和促炎酶 COX-2 （誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)和組織損傷的誘生型同工酶） 的磷酸化水平也顯著下降 [7] 。KimSK 等人通過在體外培養(yǎng)正常人類皮膚成纖維細(xì)胞（HDFs），用不同波長（410-850 納米）和劑量（0-10J/cm2）的 LED 進(jìn)行照射，觀察到 595±2nm 和 630±8nm 的 LED光，能夠調(diào)節(jié)皮膚中的膠原蛋白和基質(zhì)金屬蛋白酶，并且其效果在輻照后至少持續(xù) 21 天，表明黃色和紅色的 LED 光可應(yīng)用與光療嫩膚[8]。Weiss Robert A 等人使用 590nm 的非熱全臉 LED 陣列光譜儀(0.1J/cm2 ) 對 90 和 93 例輕度至中度的光老化患者進(jìn)行了為期 4 周、8 次的照射治療，結(jié)果顯示 90 %的受試者的光老化跡象減少，紋理更平滑，眶周皺紋減少，紅斑和色素沉著減少。光學(xué)輪廓測量顯示受試者皮膚光滑度得到 10%的改善。組織學(xué)數(shù)據(jù)顯示，100 %的治療后標(biāo)本（10例受試者標(biāo)本）的乳頭狀真皮中的膠原蛋白顯著增加[9] 。

2.3減輕瘢痕

     瘢痕是各種創(chuàng)傷之后正常的皮膚組織中的成纖維細(xì)胞過度增生、膠原的過度沉積等機(jī)制引起的皮膚外觀形態(tài)和組織病理性的改變。淺表性的瘢痕一般不會有功能的障礙，但若出現(xiàn)萎縮性瘢痕或瘢痕疙瘩，不利于皮膚的美觀，更甚者產(chǎn)生功能的障礙，故瘢痕的治療具有重要的臨床意義。而抑制成纖維細(xì)胞增生、減少膠原的過度沉積是治療瘢痕的重要途徑。McDaniel DH 等通過使用培養(yǎng)的人類屁膚成纖維細(xì)胞暴露在 590/870nm 的 LED 光（4.0mW/cm2）下,觀察到纖維細(xì)胞基因表達(dá)輪廓發(fā)生變化，Ⅰ 型膠原 （主要存在于瘢痕組織中） 最大水平增加，基質(zhì)金屬膠原蛋白酶 1（MMP-1）減少，這表明，在可見光的治療中，改變特定波長的比例，可以強(qiáng)烈影響所產(chǎn)生的成纖維細(xì)胞的基因表達(dá)模式 [10]。胡永慶等人通過使用從一名女性患者的瘢痕疙瘩組織中分離出的原發(fā)性人類瘢痕疙瘩成纖維細(xì)胞使用 LED 黃光聯(lián)合低氯林 B（HB）進(jìn)行了一項(xiàng)體外光動(dòng)力療法（PDT）實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明 HB-LED PDT可以通過促使線粒體凋亡途徑有效誘導(dǎo)人類瘢痕疙瘩成纖維細(xì)胞凋亡[11]。

2.4抑制黑色素產(chǎn)生

     位于表皮層的“黑素細(xì)胞”起源于神經(jīng)棘，其遷移分化到機(jī)體的各個(gè)部位這個(gè)過程需要微量神經(jīng)節(jié)相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子(MITF)的參與。黑素細(xì)胞在其細(xì)胞的胞質(zhì)內(nèi)的“黑素小體”中合成“黑素”，黑素小體的數(shù)量、大小、種類、分布決定皮膚顏色。黑素主要由絡(luò)氨酸或絡(luò)氨酸結(jié)合半胱氨酸合成，絡(luò)氨酸酶（TYR）和絡(luò)氨酸相關(guān)蛋白酶（TRP-1）是黑素合成化學(xué)反應(yīng)過程的所涉及的關(guān)鍵酶，黑素合成的速率直接與絡(luò)氨酸酶的含量與活性相關(guān)[6]。陳力等人研究發(fā)現(xiàn)，585nm 的 LED 光5J/cm2 到 20J/cm2 照射可以抑制人類黑色素體的成熟，降低黑色素含量和酪氨酸酶活性。抑制的同時(shí)，酪氨酸酶（TYR）、酪氨酸酶相關(guān)蛋白-1（TRP-1）和微眼相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子（MITF）在 mRNA 和蛋白質(zhì)水平上的表達(dá)減少 [12] 。

3 LED 黃光的臨床應(yīng)用

3.1LED 黃光治療面部過敏性皮炎

     面部過敏性皮炎是指過敏原通過皮膚或黏膜接觸、吸入、注射或者是食用等途徑進(jìn)入機(jī)體后，引起機(jī)體發(fā)生變態(tài)反應(yīng)，出現(xiàn)一系列皮膚炎癥表現(xiàn)的皮膚病,臨床主要表現(xiàn)為皮膚紅腫、發(fā)癢、風(fēng)團(tuán)、脫屑等。常用的主要有兩類:接觸性屁炎和化妝品屁炎 [13] ?；?LED 黃光的抗炎作用，LED 黃光結(jié)合內(nèi)服藥物及其他外治手段治療面部過敏性疾病常取得較好的療效。

3.2  LED 黃光治療黃褐斑

     基于 LED 黃光抑制絡(luò)氨酸酶活性、減少色素的生成及抑制炎癥因子的釋放的作用，臨床可應(yīng)用 LED 黃光治療黃褐斑。徐麗華等使用 LED黃光聯(lián)合谷胱甘肽治療黃褐斑患者 42例，均以使 LED 黃光源距患者面部垂直距離 20cm 進(jìn)行照射，照射強(qiáng)度:25mw/cm2 ，每次黃光照射 20min。每周治療 1 次，10 次為一個(gè)療程。治療結(jié)束后進(jìn)行療效評價(jià)，治療總有效率達(dá)到 90.5% [22] 。劉娟等應(yīng)用 LED 黃光聯(lián)合中藥面膜治療黃褐斑 82 例，分為 A、B、C 三組，A 組以 LED 黃光聯(lián)合中藥面膜治療，B 組單用中藥面膜，C 組單用 LED 黃光，治療每周 1 次，治療10次后 A、B、C 三組有效率分別為 71.1%、45.8%、50.0%，證明 LED黃光聯(lián)合中藥面膜治療黃褐斑療效顯著 [23] 。