大氣壓冷等離子體（cold atmospheric plasma，以下簡稱CAP），是由部分電子被剝奪後的原子或分子以及離子化氣體狀物質，是除固體、液體和氣體外，物質存在的第四態。CAP效應物質包括正/負電荷離子、自由電子、中性活性氧/氮物種（ROS/RNS）、自由基和分子碎片等多種可相互轉化的粒子。CAP接觸面板部位的溫度可處於37～38℃之間，因此具有安全性及人體可耐受性特徵。在醫學應用方面，目前包括常壓等離子體射流（atmospheric pressure plasma jet，APPJ）和直接介質阻擋放電（dielectric barrier discharges，DBD）等離子體源。近年發現，CAP能夠抗細菌、病毒、真菌感染，促進患者面板傷口癒合，抑制體內頭頸癌生長。作為一種新興技術，CAP越來越受到大家的關注。
白癜風是一種自身免疫性面板病，全世界患病率約為1%，皮損表現為色素脫失斑。傳統療法包括口服藥物、區域性藥物、光療等療法，但是治癒率低、複發率高，以及周圍正常面板的色素沉著過度等。因此，白癜風的治療仍面臨挑戰。
近期，西安交通大學第二附屬醫院、西安交通大學等離子體生物醫學研究中心夏育民教授、孔剛玉教授團隊在Journal of Investigative Dermatology上線上展示了他們最新的研究進展——CAP用於治療急性進展期白癜風（題：Successful Treatment of Vitiligo with Cold Atmospheric Plasma‒Activated Hydrogel）。研究團隊將經CAP處理後的水凝膠，應用於白癜風小鼠模型及急性進展期白癜風患者，透過抑制皮損部位的免疫細胞過度活化、炎症因子的釋放，強化細胞抗氧化還原反應的能力，從而達到緩解急性進展期白癜風皮損的效果。
研究團隊利用Dielectric Barrier Discharges（DBD）發生裝置（圖1），促使去離子水中產生氧化活性物質，並製成水凝膠應用於白癜風小鼠及急性進展期白癜風患者，證實了CAP可有效緩解白癜風（圖2），同時恢復了治療部位黑色素的分佈（圖3）。其中，可能的機制涉及抑制趨化因子（C-X-C基序）配體10和細胞因子干擾素-γ的釋放；透過增強轉錄因子 Nrf2 的表達和減弱誘導型一氧化氮合酶的活性，從而增強細胞對氧化應激和過度免疫反應的抵抗力。
圖1. CAP發生裝置與實驗示意圖：（a）CAP連線裝置；（b）DBD與（d）APPJ發生裝置；（c）DBD處理去離子水；（e）APPJ處理白癜風小鼠模型。
圖2.白癜風小鼠治療前後對比圖
（治療後CAP jet組與CAP hydrogel組與其治療前、空白對照組、基質對照組相比，白色毛髮明顯減少）
圖3.白癜風小鼠黑色素恢復情況
（黑色箭頭標識小鼠毛囊黑素細胞，從左至右分別為“HE, Fontana-Masson染色10X、40X”小鼠面板組織毛囊黑素細胞的黑色素分佈）
此外，在對於急性進展期白癜風患者的隨機對照試驗中，CAP治療使得80%的皮損得到部分緩解，20%的皮損得到完全緩解；同時在治療及隨訪期間，所有患者均未觀察到周邊正常面板的色素過度沉著或其他不良事件的發生（圖4）。其中，可能的機制涉及CAP減少了CD11c+樹突細胞、CD3+T細胞、CD8+T細胞的浸潤（圖5）。
圖4.急性進展期白癜風患者治療前後對比。
（病例1與病例2相較於空白對照組原有白斑色素加深，周圍正常面板未見過度色素沉著）
圖5.白癜風患者治療前後gp100+ 細胞與CD8+ 細胞分佈
（治療後相較於治療前，人面板基底層gp100+細胞分佈增多，而真皮淺層CD8+T細胞浸潤明顯減少）
該團隊在2016年5月已經將CAP與銀屑病的治療相結合。透過細胞實驗，探討CAP對角質形成細胞的形態、細胞活力和凋亡、細胞內和線粒體活性氧 （ROS）、溶酶體完整性和線粒體膜電位的影響；以及在蛋白質和基因水平上，細胞因子的分泌和表達。結果證明適量的CAP可以透過凋亡途徑誘導細胞死亡，並同時減少IL-12的分泌，從而抑制角質形成細胞的過度增殖和T細胞的活化以控制銀屑病炎症的發展。相應的研究內容已經在The British Journal of Dermatology上發表。
本研究屬於世界上首次CAP治療自身免疫性疾病的臨床報道，也是國內首次開展CAP治療患者的研究。這充分發揮“醫工結合”的優勢，在保證安全的前提下，為白癜風的治療提供了新思路。
原文連結：
https://www.jidonline.org/article/S0022-202X(21)01237-9/fulltext
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