Aug 20, 2023
ライン
Scientific Reports volume 13、記事番号: 13881 (2023) この記事を引用 82 アクセス メトリクスの詳細 顔の皮膚の老化の定量的バイオマーカーが 100 人の健康な白人から研究されました
Scientific Reports volume 13、記事番号: 13881 (2023) この記事を引用
82 アクセス
メトリクスの詳細
顔の皮膚老化の定量的バイオマーカーは、生体内 3D ラインフィールド共焦点光コヒーレンス断層撮影 (LC-OCT) イメージングと人工知能 (AI) ベースの定量化アルゴリズムを組み合わせて、20 ～ 70 歳の健康な白人女性ボランティア 100 名から研究されました。 。 層の指標、すなわち角質層の厚さ（SC）、生存表皮の厚さ、および真皮表皮接合部（DEJ）の起伏、ならびに細胞の指標がこめかみ、頬骨および下顎骨について測定されました。 調査した 3 つの顔面領域すべてについて、SC および生存可能な表皮層の厚さには、年齢に関連した最小限の変動が観察されました。 より平坦で均質な表皮（層数の標準偏差の減少）、層あたりの細胞数が少なく密度の低い細胞ネットワーク（細胞表面密度の減少）、各層内のより大きく不均一な核（層数の増加）核体積とその標準偏差）は、年齢とともに有意な変動が見られました。 より高い異型スコアは、生存可能な表皮全体にわたる核の不均一性をさらに反映した。 LC-OCT イメージングによりマイクロメートル分解能と 1200 µm × 500 µm の視野で皮膚の微細構造を 3D 視覚化することで、関連する定量的バイオマーカーを計算して、生体内での皮膚生物学と老化プロセスをより深く理解できるようになりました。
肌のたるみ、しわ、黒点、肌の色むらなどの目に見える老化の兆候は、他人から見た個人の年齢、そして自分自身の身体イメージを決定づけます1。 アトラスは巨視的な臨床徴候の重症度を段階的に評価するために使用できます2が、皮膚の老化は時間の経過とともに細胞レベルおよび分子レベルでの損傷の蓄積によって生じ、内因性（遺伝学、細胞代謝、ホルモンおよび代謝プロセス）および外因性（慢性）によって悪化します。光への曝露、汚染、化学物質など）生理学的メカニズムと目に見える影響との相関関係を困難にする要因。
ねじり装置または吸引装置は、生体内での機械的特性の加齢に関連した変化を調査するために使用されます 3 が、皮膚表面の下、表皮および真皮の基礎となる微細構造で生じる変化を非侵襲的にモニタリングし定量化することは困難です。 22 ～ 75 MHz の高周波超音波 (HFUS) イメージングは、真皮と表皮下低エコー源性バンド (SLEB) の特性の調査に限定されています4。 光干渉断層撮影 (OCT) は、眼科 5、循環器科 6、消化器科 7 または皮膚科 (皮膚病変の診断) 8 で広く普及している技術ですが、生表皮 (VE) や角質層 (SC) の微細な皮膚構造を特徴付けることはできません。軸分解能が限られている（〜 10 μm）9.
共焦点レーザー走査型顕微鏡 (CLSM)10、11 や多光子レーザー走査型顕微鏡 (MPLSM)12 などの光学顕微鏡技術は、表皮層のマイクロメートルレベルの特徴を観察する際に、より高い横方向および軸方向の解像度を達成できます。 それにもかかわらず、これらの技術で一般的に使用されるレーザー源と集束光学系は、侵入深さに制限を課し、通常は約 250 μm13 です。 最近の機器およびデータ分析の改善は、生体内イメージングプロトコルの自動化を通じて構造変化と老化の相関関係を定量化することに貢献しています14,15が、皮膚のライブ3D視覚化へのアクセスはまだ解決されていません。 ラインフィールド共焦点光コヒーレンストモグラフィー (LC-OCT) は、時間領域 OCT (TD-OCT) 17 の原理を拡張する新しいイメージング技術 16 です。 LC-OCT を使用すると、生体内 3D イメージング中に 1200 μm × 500 μm × 500 μm の視野、約 1 μm の横方向解像度、および数秒以内の取得時間を実現できます16。 当初は超高解像度の垂直断面画像 (B スキャン) を取得するために開発されました 18 が、垂直 (B スキャン) と正面 (水平) 断面画像 (C スキャン) の両方の取得により等方性の高解像度 3D LC-OCT 画像が提供されています 19マイクロメートルレベルでの皮膚の組織学的および細胞構造の研究に適応されています20,21。 人工知能 (AI) ベースのセグメンテーション アルゴリズムと組み合わせたこの技術は、膿疱性皮膚 22 や光線角化症 23 などの皮膚障害を調査するための有望な方法であるだけでなく、健康な皮膚から 3D 定量的パラメーターを導出して老化の皮内影響を研究するための有望な方法でもあります 24,25。
0.1). The three facial areas studied displayed fairly consistent values, i.e. ~ 2.50% for the temple, ~ 0.50% for the cheekbone and ~ 1.20% for the mandible. Mean values under 3% presently found suggested the DEJ is relatively flat for the youngest volunteers hence the limited variations observed./p> 35 years old38, all suggested that the main variations in skin thickness with age are due to changes in the deepest layers of the skin. A thicker total skin in young individuals and a decrease for very mature skin age4 are probably the main features established from HFUS investigations to date. The higher resolving power of optical microscopy techniques has enabled a more refined analysis, but the results remain sometimes difficult to corroborate. A multiparametric quantification of human skin ageing on the forearm and face using 3D multiphoton imaging concluded that a thinning of the epidermis explained most of the difference between age groups (i.e. 18–25 years, n = 15 versus 70–75 years, n = 15) but no significant variations were found in the SC in European female volunteers39. However, no age-related differences were observed by RCM in the malar region for SC and VE (age groups 18–35 years, n = 6 and 40–60 years, n = 6)40. Similarly, a multiphoton laser tomography (MPT) study on the forearm and hand has showed no difference in VE and SC thickness between 3 age groups (mean age groups = 23.3, 47.3 and 72.1 years, n = 10 each)12. The same conclusions were drawn for the assessment of chronological and photo ageing of the forearm skin using RCM (age group 20–30 years: 9 males, 28 females; age group 50–60 years: 24 males, 14 females)41. There is undoubtedly a lack of standardisation in experimental designs studying different body sites and panels (ethnicities, phototypes, age groups). The panels studied are also generally too small to reach a level of confidence in the quantification of age-related modifications. However, the acquisition speed of LC-OCT 3D imaging (< 1 min for a full 3D stack), the field of view (1200 µm × 500 µm) and the micrometric resolution open up perspectives to generate valuable in vivo data from large cohorts of volunteers. Presently, the investigation conducted on 100 volunteers aimed at providing further insights into age-related variations./p>
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