博文

Phenomics丨陈静/曾庆海团队揭示CO₂点阵激光在色素沉着性皮肤病治疗中的潜在价值

已有 1088 次阅读 2026-9-22 14:20 |系统分类:论文交流

文章速递

近日，《表型组学（英文）》（Phenomics）在线发表了由中南大学湘雅三医院陈静/曾庆海团队完成的研究型论文“The Therapeutic Potential of Fractional CO₂ Laser for Hyperpigmentation: Evidence From Network Meta-analysis, Clinical and Animal Studies”。该研究通过网状 Meta 分析、CO₂ 点阵激光术后志愿者的临床数据、豚鼠动物模型测序多层次验证，系统证实 CO₂ 点阵激光是色素沉着性皮肤病的潜在治疗手段，并揭示其抑制皮肤黑素生成的分子机制，为亚洲人群安全规范使用 CO₂ 点阵激光治疗色素沉着性皮肤病提供新的临床依据与分子理论支撑。

文末点击“阅读原文”可在线阅读文章。

扫描二维码 | 下载PDF原文

论文DOI链接：

https://doi.org/10.1007/s43657-025-00235-8

论文引用格式：

Guo, H., Li, H., Jiang, L. et al. The Therapeutic Potential of Fractional CO₂ Laser for Hyperpigmentation: Evidence From Network Meta-analysis, Clinical and Animal Studies.Pehnomics(2026).https://doi.org/10.1007/s43657-025-00235-8

研究背景

黄褐斑及炎症后色素沉着等是临床常见的色素沉着性疾病，不仅显著影响患者外观，还常引发严重的心理负担，且临床治疗中普遍存在疗效不佳、易复发的难题。CO₂ 点阵激光作为应用广泛的光电治疗手段，在色素增加性皮肤病中的适用性仍存较大争议。临床上，出于对诱发或加重炎症后色素沉着的顾虑，该技术尚未被常规推荐用于黄褐斑等色素沉着性疾病的治疗。与此同时，当前临床可选的光电设备种类繁多，涵盖调Q Nd:YAG 激光、强脉冲光、铒激光及皮秒激光等，但不同疗法间的疗效差异及患者满意度缺乏系统性的头对头比较。尤其在亚洲人群中，CO₂ 点阵激光的相关研究较为有限，其祛斑潜能、安全参数范围及深层分子机制尚未被充分阐明。为此，本研究整合 22 项随机对照试验开展网状 Meta 分析，并结合 CO₂ 点阵激光术后志愿者的临床观测数据、豚鼠动物模型实验及转录组测序分析，从多维度系统评估 CO₂ 点阵激光改善色素沉着的临床效果，并深入探讨其潜在的作用机制。

研究结果

一、网状 Meta 分析：CO₂ 点阵激光兼顾强效祛斑与患者高满意度

研究纳入 22 项随机对照试验，对比 14 种光电 / 药物联合治疗方案：

1.疗效排名（SUCRA）：调Q Nd:YAG + 光子联合方案疗效第一（80.6%），CO₂ 点阵激光单设备位列第二（66.5%），显著优于单纯光子、铒激光、外用药物等方案；2.患者满意度第一：CO₂ 点阵激光满意度 SUCRA 评分高达 93.9%，远超其余所有治疗手段；3.聚类分析证实：仅 CO₂ 点阵激光、调Q Nd:YAG + 外用药、调Q Nd:YAG + 光子三组同时兼具高疗效 + 高满意度。

图1：14 种光电/药物联合治疗疗效的网状 Mata 分析结果

图2：治疗满意度的网状 Mata 分析结果

二、CO₂ 点阵激光术后志愿者临床随访：CO₂ 点阵激光持久淡化色素，扫描间距越小，淡斑效果越强

系统分析 15 例单次 CO₂ 点阵激光治疗（统一参数：10600 nm，90 mJ，1.5 mm）及 5 例不同梯度扫描间距（1.5 mm、1.2 mm、0.9 mm、0.6 mm）CO₂ 点阵激光处理志愿者的术后临床数据。1. 修复周期：术后 7 天痂皮自然脱落，21 天皮肤外观恢复正常；2. 淡斑效果：46.7% 受试者黑色素颗粒减少 50%，缩小激光扫描间距至 0.9/0.6mm，黑色素清除效果显著提升；3. 长期维持：严格防晒情况下，治疗 3 个月后色素减退效果仍持续稳定；4. 共聚焦显微镜（RCM）直观观测：激光可直接破坏表皮黑素颗粒，从物理层面减少皮肤色素堆积。三、公共数据集 GSEA 分析：CO₂ 点阵激光抑制光老化皮肤黑色素生成通路基于 NCBI 光老化皮肤转录组数据集 GSE131789 开展富集分析：CO₂点阵激光治疗后，黑色素生成通路、WNT 信号通路显著下调（p＜0.01）；提示 CO₂ 点阵激光可从信号通路层面抑制光老化皮肤黑色素合成。

图3：CO₂ 点阵激光有效减少色素沉着

四、豚鼠动物模型 + 转录组测序：完整解析 CO₂ 点阵激光抑制黑色素生成的时序机制

对豚鼠背部皮肤行 CO₂ 点阵激光处理，分别在术后第 1/3/5/7 天取材测序、HE 染色与 MITF 免疫组化：1. 靶基因变化：黑色素合成核心调控基因 MITF、TYR、TYRP1、DCT 第 7 天显著下调；免疫组化可见表皮 MITF 蛋白表达持续降低；2. 通路时序调控规律：术后第 3 天，cAMP 信号通路强烈抑制（黑色素合成启动关键通路），直接抑制黑色素生成早期环节；WNT 通路术后 1~5 天持续下调，协同减少黑色素细胞活性；3. 组织形态：术后 1 天皮肤形成微创热损伤微孔，7 天皮肤结构完全修复，微创模式兼顾治疗与皮肤修复。

图4：CO₂点阵激光抑制豚鼠皮肤色素沉着相关通路

五、CO₂点阵激光淡斑作用机制总结

1. 物理剥脱清除：松解表皮连接，加速含有黑色素颗粒的角质层代谢脱落，直接破碎黑色素颗粒；2. 促黑通路抑制：通过抑制cAMP 、WNT等通路下调 MITF、TYR 等黑色素合成核心基因表达，减少黑色素生成。六、研究讨论与临床提示1. 临床应用现状矛盾：CO₂点阵激光淡斑效果、患者满意度数据良好，但亚洲临床使用偏少，核心顾虑为术后炎症后色沉风险；2. 降低色沉风险实操建议：个体化匹配能量、扫描间距、脉宽等设备参数；术后严格避光防晒；深色肤色、黄褐斑易感人群降低治疗能量密度；3. 研究局限性：纳入分析的患者临床数据样本量有限、皮秒激光相关数据缺失；患者术后防晒依从性会干扰最终疗效；不同疗程、设备参数未分层统计，后续需更多高质量随机对照试验细化标准操作流程。

研究结论

CO₂点阵激光可通过角质层剥脱、黑色素颗粒破坏、多通路协同调控黑色素生成途径，淡化色斑，是可同时满足高治疗疗效、高患者接受度的光电设备。该研究阐述了CO₂点阵激光淡斑的机制，为优化亚洲人群色斑激光治疗参数、扩大CO₂点阵激光在色素性皮肤病中的规范化临床应用提供了循证医学与分子生物学证据。

Abstract

Phototherapies play an important role in the treatment of hyperpigmentation. However, the effects of different phototherapies on skin pigmentation have not been comprehensively evaluated to date. We analyzed the efficacy and patient satisfaction of 14 distinct phototherapies for melasma using a network meta-analysis of 22 randomized controlled trials. Cluster analysis revealed that fractional CO₂ laser combines the advantages of high efficacy and patient satisfaction. We therefore evaluated the effect of fractional CO₂ laser on forearm skin pigmentation in volunteers. Reflectance confocal microscopy showed that fractional CO₂ laser effectively inhibited pigmentation, and the inhibitory effect was more pronounced as the scanning spacing decreased. Gene Set Enrichment Analysis revealed that fractional CO₂ laser inhibited melanogenesis in photoaging skin. Transcriptome sequencing of skin samples from guinea pigs treated with fractional CO₂ laser showed that the key regulators of melanogenesis (microphthalmia-associated transcription factor, tyrosinase and dopachrome tautomerase) were significantly downregulated on the seventh day after treatment with fractional CO₂ laser. Gene Set Enrichment Analysis further revealed that the cyclic adenosine monophosphate signaling pathway was inhibited on the third day after treatment, whereas the phosphatidylinositol 3-kinase-protein kinase B pathway was activated on the fifth and seventh days. Fractional CO₂ laser effectively reversed hyperpigmentation and may even inhibit skin pigmentation by exfoliating the superficial stratum corneum, destroying melanin granules, and regulating signaling pathways related to melanogenesis.

作者简介

通讯作者陈静，中南大学湘雅三医院皮肤科主任医师，博士研究生导师，主要从事色素性皮肤病、激光美容、皮肤病理等相关研究。曾庆海，中南大学湘雅三医院皮肤科研究员/副主任医师，博士研究生导师。主要从事色素性皮肤病、光老化与光电治疗基础转化研究。第一作者郭浩然，共同第一作者，中南大学湘雅三医院博士研究生。厉慧，共同第一作者，中南大学湘雅三医院博士研究生。