マイクロニードル刺激後の皮膚再生を研究するための生体外組織モデルの利用

Scientific Reports volume 12、記事番号: 18115 (2022) この記事を引用

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1 オルトメトリック

メトリクスの詳細

マイクロニードリングは、皮膚の再表面化および若返りの手段として人気があります。消費者にとってより良い補助製品を開発するためには、マイクロニードリングが皮膚内の再生を刺激するメカニズムを科学的により深く理解する必要があります。この研究の目的は、実際のマイクロニードル手順を厳密に模倣した生理学的に関連した体外組織モデルを開発し、その作用機序を解明することです。この研究では、ヒトの生体外皮膚にマイクロニードル処理を施し、6日間培養しました。組織学的分析により、培養期間を通じて生体外の皮膚がマイクロニードル損傷から治癒できることが実証されました。マイクロニードル治療は皮膚の増殖とバリアの再生を刺激しました。この処置により、炎症性サイトカインと血管新生増殖因子のレベルも動的かつ時間依存的に増加しました。この組織は、治療後の形態学的および分子的変化による表皮再生の顕著な兆候を示しました。これは、マイクロニードルを挿入した生体外の皮膚を利用してその再生挙動を実証した、これまでの最初の研究の 1 つです。私たちのモデルは、マイクロニードル治療の主な特徴を再現しており、マイクロニードルと併用される将来の化粧品有効成分の評価を可能にします。

低侵襲の美容処置は、美容上の懸念の解決策を求める消費者にとって人気の選択肢です1。過去数十年の技術の進歩により、顔の皮膚の若返りと矯正のための審美的なオプションが簡単にアクセスでき、手頃な価格で入手できるようになりました2。低侵襲手術の中でも、マイクロニードリングは人気があり、急速に成長している美容治療です3。マイクロニードリングは、皮膚の若返り、瘢痕リモデリング、肝斑、その他の色素性皮膚疾患に有効であることが示されています2、4、5、6、7、8。これは、中実の針ピンを使用して表皮 (針の長さに応じて真皮) を穿刺し、下流の創傷治癒カスケードを引き起こす微小創傷を作成することによって達成されます9。これらの微小な傷は、大きな分子が皮膚のバリアを乗り越えて組織のより深い層に浸透するための微細なチャネルとしても機能します10。マイクロニードル美容処置は皮膚の再生を誘導し、処置後の製品の有効成分の浸透を高めます11。

市場で一般的なデバイスは、機械式ローラーから自動電子ペンまで多岐にわたります。各機器は、針の速度 (電動デバイスの場合) に加えて、針の長さと密度によって異なります。家庭用ダーマローラー (針の長さ 0.5 mm 未満) は、毛穴や小じわの出現を軽減し、スキンケア製品の吸収を改善する能力を実証しています12。一方、臨床現場で自動ダーマペン（針の長さ 0.5 ～ 3.5 mm）を使用して行われたマイクロニードリングでは、より深い微小傷が形成され、新弾性繊維形成と新コラーゲン形成が誘導されました 12。最も一般的に臨床で使用されているダーマペンの 2 つは、FDA 認可の Candela Exceed (Exceed, Amiea Med, MT.DERM GmbH、ベルリン、ドイツ) と SkinPen デバイス (Crown Aesthetics、米国テキサス州ダラス) です。 Candela Exceed 医療用マイクロニードルデバイスは、調整可能な針の速度と貫通深さを使用して、ニキビ跡やしわを治療するシステムです13。同様に、スキンペンはニキビ跡の治療と皮膚の若返りの誘導に適応されています。針長 1.0 mm のダーマペンを使用すると、皮膚の質感と張りが大幅に改善されることが臨床的に実証されています 14。

マイクロニードルの背後にある作用機序をさらに理解することは、患者ケアの改善に役立つだけでなく、マイクロニードル治療に特有の分子経路を調節する機会を提供する可能性もあります15。また、特定の美容活性物質と治療を組み合わせて治療の成果を高め、副作用を軽減する機会も開かれます11。したがって、この研究の目的は、マイクロニードル処置条件を厳密に模倣する生理学的に関連するヒト ex vivo 組織モデルを開発し、その作用機序を解明することです。

新鮮な生体外皮膚（37 歳から 64 歳までのドナー 10 名、女性、アフリカ系アメリカ人ドナー 4 名、白人ドナー 4 名、およびヒスパニック系ドナー 2 名）を、腹部形成術手術の 1 日後に取得しました（BioIVT、ウェストベリー、ニューヨーク州、米国）。この研究は WCG IRB によって承認されました (IRB 追跡番号: 20180798)。修正後のヒト腹部形成術組織の使用については、すべてのドナーからインフォームドコンセントを得ています。すべての実験は、関連するガイドラインおよび規制に従って実行されました。

受け取り時に、皮下層を除去し、血液残留物を除去するために組織をリン酸緩衝生理食塩水 (PBS) で 2 回洗浄しました。次に、針長さ 1.5 mm のマイクロニードルペン (36 ピン針、Dr. Pen A6 カートリッジチップ、Dr. Pen Inc、サンノゼ、カリフォルニア州、米国) を使用して組織を治療しました。組織はマイクロニードルを 5 回通過させました 16、17。治療後、直径 1.2 cm の皮膚生検を作成し (条件ごとに最低 N = 3)、気液界面で培養しました。マイクロニードル処理を受けなかった皮膚外植片は、未処理の対照群として機能した。すべてのサンプルをダルベッコ改変イーグル培地（ウェルあたり 650μL、10% ウシ胎児血清および 1% ペニシリン - ストレプトマイシンを含む DMEM）中で 37 °C、5% CO2 で培養しました。培地は週末を除いて一日おきに交換した。 6 日間の培養期間後、すべての生検材料を組織学的および免疫組織化学的分析のために処理しました。

標準プロトコルを使用して、ex vivo 皮膚組織をヘマトキシリンおよびエオシン (H&E) 染色 (Reveal Biosciences、サンディエゴ、カリフォルニア州、米国) のために処理しました。免疫組織化学的染色は、Leica Bond 自動免疫染色装置 (Reveal Biosciences、サンディエゴ、カリフォルニア州、米国) を使用して実行されました。組織サンプルを 10% ホルマリンで固定し、処理してパラフィンワックスに包埋しました。 Leica Bond Epitope Retrieval Buffer を使用して熱誘発抗原賦活化を実行し、内因性ペルオキシダーゼを 20 分間ブロックしました。続いて、Novolink Protein を 30 分間使用して非特異的抗体結合をブロックしました。次に、切片を一次抗体（マウスモノクローナル対抗フィラグリン、1:200 希釈、カタログ番号 MA5-13440、Thermofisher、Waltham、MA、USA）とともにインキュベートしました。抗フィラグリンは、3'3 ジアミノベンジジン (DAB) で検出および視覚化されました。次に、すべての切片をヘマトキシリン核染色で対比染色しました。一次抗体を Ki67 に対して 4 °C で一晩染色した組織に適用しました (抗 Ki67、ウサギモノクローナル、1:100 希釈、カタログ番号 ab16667、Abcam、Waltham、MA、USA)。ロバ抗ウサギ IgG Alexa Fluor 647 を 60 分間適用した後、DAPI 核対比染色を行いました。トランスグルタミナーゼ-1 (TGM-1) に対して染色した切片を、TGM-1 一次抗体 (抗 TGM-1、マウスモノクローナル、1:100 希釈、カタログ番号 pab0060、Covalab、ブロン、フランス) とともにインキュベートしました。画像は、EVOS XL コア顕微鏡と蛍光顕微鏡 (Leica DM500、Wetzlar、ドイツ) を使用して取得されました。染色強度は、MATLAB R2020a を使用して染色の光学密度を計算することによって報告されました。 Ki67 および TGM-1 抗体の画像解析は、抗体ごとに合計 2 人のドナーによる 2 つの生体サンプルからの 2 つの視野を使用して計算されました。フィラグリンの場合、サンプルごとに 2 つの視野、ドナーごとに 3 つの生物学的サンプル、合計 N = 30 の 5 人のドナーが計算に使用されました。フィラグリンサンプルのすべての画像分析では、同じパラメーターが使用されました。

この研究では、20 のサイトカインとケモカインを評価するために、1 日目と 6 日目の時点の上清 (外植片から分泌された培地) を収集しました。６日目の時点からの培地は、培養４日目の最新の培地交換から蓄積された。多重サイトカインアレイ (炎症 20-Plex Human ProcartaPlex™ パネル、Thermofisher、米国マサチューセッツ州ウォルサム) は、Luminex™ MAGPIX™ Instrument System (Thermofisher、米国マサチューセッツ州ウォルサム) を使用して製造者の指示に従って実行されました。ＴＧＦ－βは、市販のＥＬＩＳＡキット（ＴＧＦ－β、カタログ番号ＤＹ２４０、Ｒ＆ＤＳｙｓｔｅｍｓ、ミネアポリス、ミネソタ州、米国）を用いて製造業者の指示に従って評価した。異なるドナーからの組織のサイズにはばらつきがあるため、各治療条件に対する 1 人のドナーからのサンプルサイズは 3 ～ 6 個の生検の間で異なります。

経上皮電気抵抗（TEER）は、上皮単層の密着結合の完全性を測定し、皮膚のバリア機能を評価するために一般的に使用されます18。生体外の皮膚全体を測定するために、生体適合性接着剤を使用して皮膚とトランスウェルの壁の間の隙間をシールしました（Kwik-Cast Sealant、World Precision Instrument、サラソタ、フロリダ州、米国）。組織の密閉後、マイクロニードル処置の適用直後の 0 日目に TEER 測定値を取得し、その後 6 日目まで測定しました (EVOM2、World Precision Instrument、サラソタ、フロリダ州、米国)。測定中、トランスウェルの頂端領域には 500 µL の DPBS (Thermofisher、カタログ番号 14190144、Waltham、MA、USA) を充填し、基底領域には 2 mL の DPBS を充填しました。トランスウェルのみの寄与が測定され、サンプル値から差し引かれました。 Ω cm2 単位の TEER 値は、電気抵抗と皮膚表面積を乗算することによって得られます。

定量的ポリメラーゼ連鎖反応 (qPCR) に使用した皮膚サンプルは、RNAlater (Sigma、カタログ番号 R0901、セントルイス、ミズーリ州、米国) で室温で 2 時間固定し、-80 °C で保存しました。 1 人のドナーからの 3 つの個別の皮膚外植片を各治療グループに使用しました。溶解緩衝液中でビーズを叩くことによってサンプルを破壊し、メーカーのプロトコールに従ってQiagen RNeasyキット(Qiagen、カタログ番号74106、ヒルデン、ドイツ)を使用してRNAを単離した。 RNA の濃度と純度は、Nanodrop 2000 分光光度計 (Thermofisher、Waltham、MA、USA) を使用して測定しました。 Taqman シングルチューブアッセイ処理の製造元の指示に従って、高容量 cDNA 合成キット (Thermofisher、カタログ番号 4368814、Waltham、MA、USA) を使用して、サンプルあたり 230 ng RNA から cDNA を生成しました。 qPCR 反応は、検証済みの Taqman 遺伝子発現アッセイを使用して実行されました。プレートは、Life Technologies QuantStudio 12K Flex 装置を使用して実行されました。各遺伝子を二重にアッセイした。 K5、K14、NOTCH1、PCNA、および PPARD のプライマーは、Applied Biosystems のプロトコルに従って使用しました。結果は、Applied Biosystems から入手した参照遺伝子 PPIA を使用して正規化されました。最終結果は、対照治療グループに対する正規化された RQ 値として解釈されました。

データは、スチューデントの t 検定、および多重比較ホルム-シダック検定を備えた二元配置分散分析を使用して評価されました。グループ間の差異は、Graphpad Prism 9.0.1 (GraphPad Software Inc.、米国カリフォルニア州ラホーヤ) を使用して比較されました。

この研究では、ヒトの皮膚組織に対するマイクロニードル処置の影響を分子レベルから組織レベルまで調査しました。その結果、組織治癒形態、バリア機能マーカー、創傷治癒のさまざまな段階に関与する炎症誘発性サイトカインおよび成長因子、および表皮恒常性遺伝子発現の変化が示されました。

組織の形態は、H&E 染色を使用して評価されました。図1cに示すように、マイクロニードリング（MN）治療を5回行った後、表皮全体に微小穿刺が観察されました。長さ 1.5 mm の針条件では、針は真皮乳頭領域に到達しました。通常、診療所での手技の信頼できるエンドポイントとして使用されるピンポイント出血が組織内で観察されました（補足図1f）6。 6 日間の培養後、対照サンプル (図 1b) は、0 日目のサンプル (図 1a) と比較して同様の形態を維持しました。 MN グループの創傷 (図 1d) は、損傷領域を覆うケラチノサイトによる治癒過程を示しました。皮膚組織内に微小穿刺を作成する際のさまざまな長さとパスの影響も評価されました（補足図1）。これは、長さ 0.25 mm の針は上層の表皮を貫通できる一方、長さ 1.0 mm と 1.5 mm の針は両方とも真皮層に到達することを示しています。

ex vivo 皮膚組織の特性評価。対照群の組織（a、b）および0日目および6日目のマイクロニードル（MN）処理組織（c、d）のH&E染色。（ e ）0日目および6日目の生体外組織の密着結合バリア機能の完全性を示すTEERの値（N = 4生体サンプル、1ドナー）。 TEER は、多重比較 Holm-Sidak 検定を備えた二元配置分散分析を使用して統計的に検定されました。統計的差異は **P ≤ 0.01、***P ≤ 0.001 として示されます。スケールバーは50μm。

マイクロニードリング後の皮膚バリア機能は、経上皮電気抵抗 (TEER) および免疫化学的染色を使用して調査されました。 MNで治療した組織のTEER値は、処置直後に大幅に低下し、皮膚バリアが損なわれていることを示しています（図1e）。 6 日間の培養後、MN 組織の TEER 値は 393.7 ± 93.2 から 5685 ± 3659.5 Ω cm2 に増加しました。ただし、マイクロニードル組織のバリア機能は、対照グループ (11,936.7 ± 11.6 Ω cm2) と比較した場合、完全には回復しておらず、組織がまだ創傷修復段階にあることを示しています。

抗 Ki67 抗体による免疫染色 (図 2a-c) により、6 日目に採取された組織からのケラチノサイトの増殖が確認されました。陽性染色された Ki67 細胞の数は、対照と比較して MN 処理組織で有意に高かった (37.7 ± 13.2%)。グループ (13.7 ± 2.5%)。これは、MN 処置が創傷部位周囲の修復機構としてケラチノサイトの増殖を刺激することを示唆しています 5。定量的PCRデータは、K5およびK14の上方制御を示唆しており（補足図2）、この手順が表皮の基底層でのケラチノサイトの増殖を刺激したことをさらに裏付けています。

マイクロニードル処置の有無にかかわらず、生体外組織の表皮再生。コントロール (a) および MN (b) グループのケラチノサイトは、6 日目に増殖マーカー Ki67 を発現します (ピンク、N = 8、治療あたり 2 つの生体サンプルからの 2 視野、ドナー 2 人)。核は DAPI (青) で染色されました。白い破線は真皮と表皮の境界を示します。 (c) 基底細胞増殖レベルは、表皮の複数の領域の Ki67 陽性細胞に基づいて定量されました。（ d 、 e ）対照群および MN 治療群における分化マーカーフィラグリンの免疫染色。（ f ）対照およびMNグループの正規化されたフィラグリン強度（N = 30、サンプルあたり2つの視野、ドナーあたり3つの生物学的サンプル、5人のドナー）。 (g、h) 対照群および MN 治療群における分化マーカー TGM-1 の免疫染色。 (i) 対照群および MN 群の正規化された TGM-1 強度 (N = 8、治療ごとに 2 つの生体サンプルからの 2 視野、2 人のドナー)。スチューデントの t 検定、*P ≤ 0.05、**P ≤ 0.01、***P ≤ 0.001、****P ≤ 0.0001。スケールバーは100μm。

さらに、フィラグリン（図2d〜f）およびTGM-1（図2g〜i）の上方制御もMN治療グループで観察されました。フィラグリンと TGM-1 の活性は角化エンベロープの構築プロセスにとって重要であり、そのため、以前の臨床研究や動物研究でヒト被験者にマイクロニードルを刺した後の表皮の厚さの増加が説明されています 5,7。

このモデルが創傷治癒の初期段階における細胞間クロストークの重要な要素を担っていることを実証するために、組織培養上清を研究することにより、修復機構に関与する選択された成長因子、サイトカイン、ケモカインを分析しました（図3、4）。。成長因子分析により、マイクロニードリング手順が血管内皮成長因子（VEGF）、血小板由来成長因子（PDGF）、線維芽細胞成長因子（FGF）、およびインスリンの有意な上方制御を刺激したことが明らかになりました（図3a〜d）。上記のタンパク質の活性化は、通常、組織修復の初期段階を表します。興味深いことに、トランスフォーミング成長因子ベータ（TGF-β、図3e）の分泌レベルは、培養6日目のマイクロニードル処理組織で有意に高かったが、培養24時間以内ではそうではなかった。さらに、動物実験では腫瘍壊死因子（TNF-α）が創傷治癒の初期プロセスに深く関与していることが報告されています19。ここで、1日目にMN治療グループの有意な上方制御が観察され、その後6日目にはベースラインレベルまで減少しました（図3f）。

ex vivo 組織内の成長因子の定量化。（a – f）マルチプレックスサイトカインアレイを使用して、成長因子の発現をpg / mLで測定しました。培地は1日目と6日目に収集されました（N = 4、ドナーあたり2つの生物学的サンプル、2人のドナー）。スチューデントの t 検定、*P ≤ 0.05、**P ≤ 0.01、***P ≤ 0.001、****P ≤ 0.0001。

ex vivo 組織における炎症誘発性サイトカインの定量化。（a – g）成長因子の発現は、マルチプレックスサイトカインアレイを使用して測定されました。培地は 1 日目と 6 日目に収集されました (N = 4、ドナーあたり 2 つの生体サンプル、ドナー 2 人)。スチューデントの t 検定、*P ≤ 0.05、**P ≤ 0.01、***P ≤ 0.001、****P ≤ 0.0001。

サイトカイン分析により、マイクロニードル刺激を受けた組織からの放出の時間依存性応答が明らかになりました。 IL-1αの発現は創傷の1日後にピークに達したが、血管新生にはP-セレクチン、E-セレクチン、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子（GM-CSF）、可溶性細胞間接着分子-1（sICAM-1）などのケモカインが関連していた。 ) は 6 日間にわたって増加し続けました (図 4)。一方、マトリックスメタロプロテイナーゼ 1 (MMP-1) の発現は、1 日目と比較して 6 日目に増加する傾向がありましたが (図 4d)、このモデルでは統計的に有意であることはわかりませんでした。さらに、IL-17A、IL-4、IL-10、IL-13、および IP-10 の発現は検出限界未満であり、有意な変化は観察されませんでした。遺伝子発現分析により、MN治療群では6日目に対照と比較してPPARデルタ（PPRD）の発現がわずかに増加していることが明らかになりました（補足図2）。

マイクロニードルは、ダウンタイムが最小限に抑えられ、家庭と専門レベルの両方で使用できるため、美容処置のポートフォリオ内で人気のあるオプションです6。スキンケアから脱毛まで、幅広い対象用途があることが実証されています20。臨床評価では、多くの肌タイプ、特に光老化、ニキビ跡、しわ、色素沈着、および全体的な肌の外観における幅広い用途を対象とする有効性が示されています21、22、23、24、25。ニキビ跡のマイクロニードル治療を受けた患者の大多数は、Goodman and Baron のニキビ跡等級付けシステムによれば、少なくとも 2 段階の臨床的改善を示しました 26、27、28。

オグンジミら。 111 人の被験者を対象とした研究で、マイクロニードル処置により皮膚表面に一時的な孔が形成され、TEWL が増加し、平均微細孔閉鎖時間が 2 ～ 4 日で皮膚インピーダンスが低下することが報告されています10。微小孔の閉鎖時間は、アジア人および白人の被験者グループと比較して、肌の色が濃い被験者の方が有意に長かった。マイクロニードリングがどのように機能するかについてのさらなる洞察は、動物モデルと臨床研究で説明されています15、29、30、31。ラットモデルでは、マイクロニードル治療後の治癒過程に炎症反応が関与しており、術後最大 2 週間の TGF-β レベルの増加によることが証明されています 29。さらに、表皮の肥厚、FGF7、コラーゲン I および III の遺伝子発現が測定可能なほど増加し、コラーゲン I および III および GAG のレベルも増加しました 30。マイクロニードリングの分子機構に対する追加の洞察は、Schmitt et al. によって提供されました。 3D で再構成された皮膚をマイクロニードル刺激にさらすことによって行われます15。このモデルは、マイクロニードル治療後 5 日目でケラチン 13、CCL11、IGF、TIMP3、コラーゲン III および VIII のレベルの増加を報告しました 15。興味深いことに、このモデルでは、IL-1α、1L-1β、IL-36、IL-4、S100 などの多くの炎症誘発性マーカーの遺伝子発現が著しく減少しました 15。

皮膚の典型的な創傷治癒プロセスは、炎症、上皮化、肉芽組織の形成、および組織の再構築を含む段階の重複パターンを介して進行します。異なる種類の皮膚細胞間のクロストークとその根底にあるパラクリン成長因子シグナル伝達は、増殖や遊走などの創傷治癒に関連するプロセスを調整するために不可欠です 32,33,34。切開、焼灼、レーザー治療、パンチ生検などのさまざまな物理的刺激を受けた生体外の皮膚の創傷治癒プロセスは、広く研究されています。これらは、治癒のための培養期間を通じて、組織が再上皮化し、成長因子と炎症性サイトカインの放出の両方を調節する能力を実証している35、36、37、38。この能力は、生体外の皮膚のユニークな特徴に起因すると考えられます。最も注目すべき特徴の 1 つは、培養 10 日間まで検出可能なレベルの免疫細胞を含むすべての細胞タイプが存在すること、および培養期間中堅牢な皮膚バリアを維持する能力です 39。さらに、生体外皮膚の使用により、さまざまなドナープロファイル（年齢/性別/民族）の影響を研究することが可能になり、動物または臨床評価と比較して試験時の倫理的制約が軽減されます。ただし、組織には、アクセスのしやすさ、培養期間、ドナーから受け取った組織の量など、いくつかの制限があります。これらの制限にもかかわらず、特に 2D または再構築された人間の皮膚同等物と比較した場合、生体外の皮膚組織の独特の特性により、さまざまな物理的または化学的刺激の作用機序の発見を通じて、創傷治癒プロセスの強力な前臨床的理解が可能になります。皮膚科学の研究において有用なツールであることが証明されています38,40。

現在の生体外皮膚研究では、さまざまなマイクロニードル治療条件に応じた皮膚の刺激された分子反応を理解するために包括的なアプローチが採用されました。マイクロニードル処理後、生体外の皮膚は皮膚インピーダンスの即時低下と、6 日間の培養期間にわたってすべての皮膚ドナーの治癒能力を示しました。マイクロニードルを挿入した組織におけるこれらの効果は、すべての組織が腹部形成術、皮下組織の除去、および生検外植片の作成による物理的操作を受けているにもかかわらず、顕著であり、これによりすべてのサンプルにわたって炎症性分子の全身的な増加が誘発された可能性があります。私たちの知る限り、肌のタイプの違いによる反応に違いはありませんでした。この理解は、マイクロニードル処置の一般的な標準的な実践を反映しており、治療後の皮膚治癒プロセスを活用することの重要性を示しています。この研究では、皮膚の増殖 (Ki67) と皮膚バリアバイオマーカー (TGM-1 およびフィラグリン) の増加が示され、バリアの再生に関連するバイオマーカーの強化がマイクロニードリング刺激に対する皮膚の強力な応答の一部であることが実証されました。エクスビボの皮膚は、マイクロニードル治療後 1 日目と 6 日目の 20 以上の成長因子と炎症誘発性サイトカインの評価で実証されたように、炎症誘発性サイトカイン間の同期イベント (炎症誘発性サイトカインの即時上方制御) の教科書のような修復プロセスを示しました。 6 日目の TNF-α および IL-1α および β、TGF-β および MMP-1）と血管新生促進因子（両方の時点での VEGF、PDGF、および FGF のレベルの上昇）。

化粧品有効成分の皮膚浸透が改善されるため、マイクロニードルとさまざまな有効成分を組み合わせることで、施術直後およびその後数日間の審美的な結果を向上させる大きな機会があります41、42、43。マイクロニードルと併用されるビタミン C などの抗酸化物質は、ニキビ跡や肝斑の治療のために研究されています44。さらに、マイクロニードル処置と局所多血小板血漿の使用は、皮膚の若返り、ニキビ跡、脱毛の用途において、マイクロニードル単独と比較してより大きな効果を達成することが示されています44,45,46。別の臨床研究では、マイクロニードル治療と 35% グリコール酸の併用により、ニキビ跡の外観が大幅に改善されることが示されました 47。一般に、患者は、処置後に傷ついた皮膚を保護するために、非アレルギー性の保湿剤と物理的な日焼け止めを使用することをお勧めします6。

私たちの研究は、いくつかの古典的な初期炎症マーカーの一時的な増加挙動を実証することにより、3D 再構成皮膚モデルとラットモデルにさらなるレベルの洞察を提供しました。一部の高速応答マーカーは 1 日目にピークに達し、マイクロニードリング後 6 日までに徐々に減少しましたが、マトリックスのリモデリングに関連するバイオマーカーは後の時点で増加しました。私たちのモデルで観察された分子応答は、Aust et al. が発表したラットモデルとより密接に一致しました。 3D 再構成皮膚モデルの場合はさらに少なくなります15、29、30。この違いは、皮膚モデルの違いおよびマイクロニードル治療後のタイミングに起因する可能性があります。

要約すると、今回の研究は、マイクロニードリングの作用機序をさらに理解するために、非動物の生理学的に関連する生体外モデルを作成しました。このモデルは、創傷治癒の動的なプロセスも反映しており、マイクロニードル処置の現在の臨床理解を強化します。私たちは、このモデルが、マイクロニードル治療の成果と患者と消費者の標準治療をより良く強化できる活性物質を将来発見するための重要なプラットフォームになる可能性があると信じています。

現在の研究中に使用および/または分析されたデータセットは、合理的な要求に応じて責任著者から入手できます。

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著者らは、Yung-Hao Tsou 博士の技術的貢献に感謝したいと思います。

ロレアルリサーチアンドイノベーション、米国ニュージャージー州クラーク

シュエ・リウ、レベッカ・バレーシ、クン・チアン、アイチェン・リャオ、チェン・ジェン、シャーベル・ブエズ

スキンケア医師、チェスナットヒル、マサチューセッツ州、米国

マイケル・カミナー

エピスキン、リヨン、フランス

ファビエンヌ・ティルー＆ミシェル・バタイヨン

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XL は実験を設計および実行し、データを分析し、論文を共同執筆しました。 RB は実験を行い、論文を共同執筆しました。 FT と MB は組織学的分析を実施しました。 I.-CL は実験を設計し、論文を共同執筆しました。 MK は実験計画をレビューおよび指導し、論文を共同執筆しました。 KQ は実験計画をレビューおよび指導し、論文を共同執筆しました。 QZ と CB は実験計画をレビュー、指導、監督し、論文を共同執筆しました。

I-Chien Liao への通信。

Michael Kaminer 博士は、L'Oreal Research and Innovation からコンサルタントとして謝礼金を受け取りました。残りの著者には利益相反はありません。

シュプリンガーネイチャーは、発行された地図および所属機関における管轄権の主張に関して中立を保ちます。

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転載と許可

Liu, X.、Barresi, R.、Kaminer, M. 他マイクロニードル刺激後の皮膚再生を研究するための生体外組織モデルの利用。 Sci Rep 12、18115 (2022)。 https://doi.org/10.1038/s41598-022-22481-w

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受信日: 2022 年 4 月 18 日

受理日: 2022 年 10 月 14 日

公開日: 2022 年 10 月 27 日

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-22481-w

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