1 皮肤病与病理学系，Rao皮肤科，大西洋高地，美国，美国
4 美国新泽西州新不伦瑞克省文理学院，细胞生物学与神经科学
摘要
使用化学品进行专业换肤（化学剥离）是一种流行的非手术疗法，常用于治疗光老化、色素疾病、疤痕、细纹和皱纹。我们案例研究的目标是阐明专业换肤/换肤的作用机制。作为概念验证，我们使用了含有三氯乙酸和乳酸的商业混合换肤。面部剥皮由一名医生对四名受试者进行。这些受试者在临床中被随访，定期拍摄临床照片，并监测皮肤表面和解剖结构的炎症、黑色素和胶原蛋白变化，时间为换肤后（5分钟、48小时和第9天）。Dermoscope和Vivascope®分别用于成像表面和地下的解剖变化，ConfoScan®用于量化上述解剖变化。基于Vivascope和ConfoScan分析，我们看到了临床上明显的视觉证据表明果皮作用具有受控的损伤愈合机制：5分钟内立即但短暂地出现炎症（表示皮肤损伤反应），随后在48小时出现黑色素重新分布（表明皮肤防御系统激活），第9天纤维胶原网络重塑，但无炎症细胞（愈合反应）。据我们所知，这是首次在体内解开换肤神秘作用机制的临床研究。
关键词：胶原重塑、去角质、黑色素再分布、剥皮、专业换肤、反射共焦点显微镜、Vivascope
根据美国美容整形外科国家数据库，过去五年（2015–2020年），化学脱皮一直是美国最受欢迎的非手术手术之一。化学换肤的操作方式是使用酸（化学消融剂）从暗淡的皮肤表面剥离受损或死细胞，这一过程称为化学去角质。这种去角质效果刺激表皮生长、胶原蛋白重塑以及更均匀分布的黑色素。 1 化学换肤后，去角质效果可能因活性成分、浓度和化学换肤层等多种因素而异。化学换肤会对特定皮肤深度（表皮和/或真皮）造成受控的化学损伤，旨在改善皮肤质地、紧致度和均匀的色调。 1， 2 这种受控的损伤，随后是皮肤再生、重塑和伤口愈合过程，可能有助于改善皮肤质地、均匀色调以及紧致度或抗衰老效果。 3 表层化学换肤（<30%–35%三氯乙酸，TCA）通常与其他脱肤剂如10%–70%羟基酸（α和/或β）结合使用，通常可渗透至浅层乳头状真皮。深层化学换肤可以渗透到网状真皮中层，且通常含有较高浓度的三氯胺酮或酚类物质。 4 乳酸（20%）和三氯胺酮（TCA，10%）是我们用于研究的商业混合换肤中的两种主要活性成分。乳酸通过破坏角质细胞之间的去氧体键来实现角质脱落。 5 TCA具有角化凝结作用，因此被一些皮肤科医生视为金标准的脱皮剂。这两种活性成分结合使用时会产生协同作用，因此需要较低剂量的TCA。 4 有一些研究显示化学换肤对黑色素、胶原蛋白、弹性蛋白、表皮和真皮厚度有影响。 4 然而，这些研究要么使用人体皮肤移植进行化学换肤治疗，要么采用传统的侵入性穿孔活检和组织学染色方法来观察变化。 6， 7 一项研究表明，使用Vivascope临床捕捉剥皮后黑色素的减少过程。 然而，黑色素减少是否归功于化学换肤或一周后每日使用美白剂，尚不确定。仅在换肤前后拍摄了活体试验图像（无动力学），未能揭示化学换肤的作用机制。此外，之前的研究还考察了3%视黄醇换肤，其作用机制与常用的TCA换肤不同。有一项关于剥皮后变化动力学的研究被报道，但该研究是基于小鼠模型进行的。 据我们所知，这是首个临床研究，旨在通过非侵入性光学活检成像（Vivascope 1500）和图像分析（ConfoScan）来监测皮肤损伤和愈合的标志或指标，来探究化学换肤的作用机制。 我们遵循制造商关于剥皮和剥皮后护理的指南。我们用洁面产品彻底清洁脸部，然后用拍干法擦干。接着用棉片涂抹爽肤水，让皮肤干燥。PCA SKIN® 的 Ultra Peel® 最初涂抹在脸部较厚的部位（脸颊、额头、下巴、鼻子），随后均匀涂抹在较薄的部位（嘴巴周围）。受试者获得了术后护理套装（防晒霜、洁面产品、保湿霜和皮肤手术软膏）。与其他换肤临床研究7、 8、 10不同，换肤前有14天的洗净期，受试者只能使用提供的换肤后护理产品，以确保变化是脱皮引起的，而非能提升脱肤效果的前后护理产品。对四名受试者进行了面部剥离（图表1），换肤后5分钟、48小时及第9天使用FDA批准的皮肤成像仪器Vivascope 1500获得共焦点显微镜图像。通过定期采集换肤后的图像，我们旨在可视化受控的化学损伤和愈合过程，以更好地理解化学换肤的作用机制。受试者被指示拍摄面部照片，持续5至7天，或直到剥皮/去角质完成。伦理批准声明：受试者已书面知情同意发布其案例（包括图片发布）。该研究方案已由Advarra IRB审核并批准。 实验设计。受试者在剥皮前和剥皮后（5分钟、48小时和9天）使用Vivascope 1500进行成像，以了解病理生理机制 使用Vivascope 1500拍摄的反射共焦点显微镜图像，在法国Orion technolab的ConfoScan软件版本1.0.12的帮助下进行了分析。图1展示了图像采集和分析的工作流程。ConfoScan软件包专为共聚焦Vivascope图像设计和验证。该软件用于处理共焦Vivascope图像，利用设计的算法根据解剖结构的形状、大小和对比度，区分和量化Vivascope共焦点图像中的黑白结构。至少处理了三张后续图像（切片/堆叠），以获取炎症细胞（表皮）、黑色素（真皮-表皮交接）和胶原蛋白（真皮）的定量信息。通过使用原始图像和处理后图像，我们旨在视觉上突出并量化炎症、黑色素和胶原蛋白的变化。 图像采集（Vivascope 1500）和处理（ConfoScan）示意，用于可视化和量化化学剥离反应的变化 炎症细胞在RCM下呈现为小型、明亮、圆形或恒星形的结构，没有可见的细胞核。 11 在四名受试者中，化学剥皮后均出现明显的瞬间但短暂的炎症视觉表现（见图2）。受试者1和2中，炎症细胞表达均匀且针状排列清晰，炎症峰值在5分钟，48小时恢复基线（图表2）。这两位受试者的肤质相似（Fitzpatrick II型，肤色均匀），且仅进行了一层化学换肤。而在受试者3和4中，炎症持续至48小时，炎症细胞呈现海绵状排列（炎症细胞与含角蛋白细胞共定位，随液体排出）。受试者3和4的黑色素含量（深色皮肤或浅色皮肤上的深色斑块）相比受试者1和2较高。 炎症细胞的模式。在受试者1和2中，精确定位黑色素重分布较少的炎症细胞（图片1和2）。具有高水平黑色素再分布和液体的球状炎症细胞，使受试者3和4呈现海绵状外观（图片3和4） 对换肤前后（5分钟、48小时和9天）炎症细胞的定量分析，以理解化学换肤反应中的炎症动力学 原始Vivascope图像经过处理、背景校正或滤镜（见图3），以根据其圆形和高强度对比度定量炎症细胞（见图表2）。在受试者1和2中，炎症细胞通过背景被准确区分，因为它们具有均匀的斑点特征。然而，受试者3和4的炎症细胞存在一定的错误风险，因为很难准确区分炎症细胞与含黑色素细胞及液体，而这些细胞都呈现出相似的高强度对比和海绵状外观。 表皮（受试者1）代表性原始活瓣镜图像（上排，A–D）及相应处理后的图像（下排，E–H），用于定量表皮中的炎症细胞。（A）剥皮前，（B）剥皮后5分钟，（C）剥皮后48小时，（D）剥皮后9天 RCM是观察皮肤较深个体（受试者4）或肤色较浅但明显暗斑（受试者3）皮肤-表皮连接（DEJ）的有效工具。在皮肤镜下观察到明显的肤色变化或暗斑（见图4），显示肤色改善，换肤前相较第9天有所改善。有趣的是，皮肤色泽（色素沉着）在剥皮前与48小时相比有明显恶化（见图4）。在查看对应的Vivastack®视频（受试者4的第1至3段）时，我们观察到皮肤镜与Vivascope信息之间存在强烈相关性，因此得出化学脱皮诱导黑色素重新分布，改善肤色或暗斑的结论。剥离前，大部分黑色素局限于DEJ的基底环，且在基底表皮层的黑色素含量有限。然而，相较于剥皮前，剥离48小时后，基底层黑色素强度下降，基底层黑色素增强。这种对化学换肤的黑色素重新分布可以称为黑色素迁移或提拔，并与皮肤保护表皮细胞的防御作用相关，角质细胞核周围的黑色素帽在48小时视频中表现得尤为明显（2）。另一项研究也报道了类似的黑色素在损伤反应中的重分布。 12 然而，该研究采用了经典的侵入性方法（活检后进行组织化学染色以成像黑色素），并采用胶带剥离作为损伤模型以激活皮肤防御系统。 受试者3（上排A、B、C）和受试者4（下排D、E、F）的皮肤镜图像显示了化学脱皮过程中皮肤色调（表面变化）的变化。（A）剥皮前，（B）剥皮后48小时，（C）剥皮后9天。在换肤后48小时（B和E）两组均明显出现黑色素从基底层转移到超基底层的黑色素提拔 Vivastack®（主体4的垂直或Z轴映射）。这些视频序列揭示了剥皮前（视频1）、剥皮后48小时（视频2）和剥皮后9天（视频3）的皮肤下解剖变化。 DEJ中黑色素强度及其环状结构的显著变化进一步支持化学换肤对黑色素的作用机制（图5和图表3）。第9天DEJ环比之前不明显，黑色素分布更加稀疏。黑色素分布斑驳可以在原始图像中直观观察，在处理后图像中也能清晰观察（见图5）。基底层的平均黑色素强度从剥皮前到剥皮后逐渐下降（见图3）。 真皮表皮交界处（受试者4）。代表性原始Vivascope图像（上排A–C）及后续处理图像（下排D–F），用于量化基底层黑色素强度。（A）剥皮前，（B）剥皮后48小时，（C）剥皮后9天 基底层黑色素强度的平均变化（受试者4） 在RCM中，平均深度为110–150微米可见浅层乳头状真皮。 6 皮层剥皮后分析了乳头状真皮中的胶原蛋白，以追踪连续变化（见图6）。胶原纤维网络的断裂瞬间发生（5分钟），持续48小时，第9天恢复为纤维网络（甚至比剥皮前更好）。在剥皮后第9天，胶原纤维看起来更长且组织良好，排列更为平行。对受试者1的胶原蛋白破碎指数（CFI）定量分析显示，破碎在剥皮后48小时达到最高（0.050）。CFI在剥皮后第9天最低（0.032），甚至低于剥皮前水平（见图表4）。受试者4也观察到类似的胶原蛋白重塑特征（数据未显示）。有报道指出胶原蛋白及皮肤细胞外基质的其他成分如弹性蛋白和糖胺聚糖的增加。 7,9 乳头状真皮（受试者1）。（A）基线，（B）剥皮后5分钟，（C）剥皮后48小时，（D）剥皮后9天处理乳头状真皮共焦影像（受试者1），（E）基线，（F）剥皮后5分钟，（G）剥皮后48小时，（H）剥皮后9天 平均胶原蛋白破碎指数（受试者1）（破碎指数越低，纤维网络越好） 部分受试者明显可见化学脱皮迹象，如糖霜和去角质。受试者在剥皮后第9天脸部比剥皮前更为明亮。患者和医生都明显认可皮肤色泽和色素沉着的改善。受试者观察到一些暂时性发红（最高时为5分钟），这与我们Vivascope关于炎症的发现相符。虽然第9天部分受试者也观察到一些视觉红肿，但在第9天用活动镜检查时未发现炎症细胞的证据（见图表2）。我们未发现换肤层数与解剖变化的程度或趋势之间存在直接相关性。此外，结霜/去角质的程度与疗效之间没有直接相关。例如，受试者3（图7）在所有受试者中霜状物浓度最高（涂了两层果皮）。除了三个结霜区域色素增加（表明黑色素在48小时迁移/提升，作为皮肤防御系统激活的信号），其他相关性无其他关联。 临床照片由Visia拍摄（受试者3，单层皮但两层）。（A）剥皮前，（B）剥皮后5分钟，（C）剥皮后48小时，（D）剥皮后9天。圆圈代表Vivascope拍摄的关注区域，用于监测剥皮后的解剖变化，皮肤上清晰可见Vivascope的矩形“光学窗口”。数字1、2和3代表三个霜区（5分钟）及相应的色素沉着“黑色素迁移/提升”（48小时）。第9天，虚线箭头显示脸颊上有去角质的迹象 化学剥皮是一种非常流行的手术，但其作用机制知之甚少。在我们的案例研究中，我们使用了一种获得FDA批准的非侵入性诊断医疗设备（Vivascope 1500）来阐明化学剥皮的神秘机制。 我们能够可视化（Vivascope）并量化（ConfoScan）皮肤损伤和愈合的标志或指标的变化。我们发现所有四名受试者在化学换肤后5分钟内即刻出现炎症。脱皮后第9天炎症是暂时的，没有显著的炎症细胞。在黑色素含量较高的受试者（受试者4）或暗斑（受试者3）中，观察到黑色素再分布的迹象，两人均在48小时时黑色素重新分布明显。这些关于剥皮后48小时黑色素重新分布的研究结果与之前使用胶带剥离作为损伤模型的研究一致。 12 在两名肤色较浅的受试者中观察到胶原蛋白重塑，在换肤后第9天相比，其长胶原纤维网络更为纤维化。化学脱皮后胶原纤维网络的增加与之前分析化学脱皮后穿孔活检的研究相符。 7， 9 基于化学换肤造成的损伤深度、DEJ中的黑色素重新分布以及乳头状真皮中的胶原蛋白重塑，1以及我们之前关于两种去角质剂（TCA和乳酸）协同作用的研究结果，我们可以推断本研究中使用的专业换肤表现类似于中等深度换肤，但酸含量较低（TCA含量为10%，20%） 乳酸）。另一项研究也报告了类似发现，发现15%TCA换肤与羟酸混合（组合换肤）比传统中深度换肤（使用单一TCA成分、35%浓度）提供更好的疗效和耐受性。 13 上述皮肤的结构性变化（胶原蛋白、黑色素）和功能性变化（炎症）是化学换肤改善肤色（色素沉着）和紧致度的显著特征，同时伴有暂时性发红。 事实上，去角质和酸性pH值以实现去角质（去除死去且生长缓慢的细胞，以促进健康细胞的细胞更新）是化学剥离的标志。然而，根据观察，如果使用指征是为了矫正光损伤或其他需要纠正色素斑斑或皱纹皮肤的皮肤状况，患者和医生应考虑采用渐进式温和浅表层剥离方法，而非激进的强浓度酸治疗。精心定制的浅层和渐进式脱皮方法，可以比强力激进的单层剥皮方法获得同等甚至更好的效果，且恢复时间更短。虽然换肤通常会辅以换肤后护理或维护产品，如8号美白剂和聚羟酸，但10号脱肤本身有能力减少色素沉着和衰老迹象。 通过使用Vivascope进行非侵入性光学活检和ConfoScan图像处理，我们能够清晰地可视化并量化化学换肤对皮肤作用标志物的结构和功能变化，得出结论：（1）诱发暂时性化学损伤（炎症），触发皮肤防御系统（黑色素再分布）以启动愈合（胶原蛋白重塑）， （2）像经典的中深度换肤手术一样进行。1. 引言
2. 方法
图表1。
图1。
3. 结果
3.1. 共焦点显微镜
3.1.1. 炎症
图2。
图表2。
图3。
3.1.2. 真皮表皮交界处与黑色素
图4。
视频 1–3。
图5。
图表3。
3.1.3. 表浅真皮
图6。
图表4。
3.1.4. 人眼可见的变化
图7。
4. 讨论
5. 结论
