你是否知道，我们脸上的皱纹、色斑和松弛，超过80%都源于「光老化」——即太阳紫外线的长期“亲吻”。为了对抗时光，科学家们首先要在实验室里“再造衰老”，而大小鼠和豚鼠就成了第一批“追光者”。

今天，就带大家走进实验室，看看这些神奇的动物模型如何帮助我们揭开皮肤衰老的奥秘。

1、为什么是它们？

三大明星模型的独特应用

并非所有动物都适合做光老化研究。选择大小鼠和豚鼠，科学家们是经过深思熟虑的。

Ⅰ. 共性应用：基础机制与药物筛选

无论是大小鼠还是豚鼠，均能用于紫外线致皮肤老化机制研究，例如探索氧化应激、炎症反应、胶原降解（如 MMPs 基质金属蛋白酶激活）、DNA 损伤修复等通路在光老化中的作用；同时，也是抗光老化药物 / 护肤品筛选的核心模型 —— 通过对比干预组与模型组的皮肤外观、病理结构及分子指标，评估产品的抗衰效果（如是否能减少皱纹、增加胶原含量）。

Ⅱ. 差异化应用：物种特性决定研究方向

• 无毛鼠（Hairless Mice）：「标准化」研究的王者

优势：无毛，避免了毛发对紫外线的遮挡，使得紫外线能均匀、高效地作用于皮肤，实验结果更一致、可重复性极高。

应用：是研究光老化机制（如胶原降解、氧化应激）和筛选抗光老化药物/化妆品的黄金标准模型。你能想到的大牌抗衰成分，多半在它身上验证过。

• 有毛鼠（C57BL/6等）：「免疫」与「毛囊」研究的特长生

优势：虽然毛发需要剃除，但其遗传背景清晰，免疫系统研究透彻。

应用：非常适合研究紫外线如何影响皮肤免疫系统（如抑制免疫导致皮肤癌风险增加）以及毛囊干细胞在光老化过程中的作用。

• 豚鼠（Guinea Pig）：「色沉」研究的最佳替身

优势：它的皮肤结构、黑色素代谢方式与人类非常相似！更容易模拟人类紫外线照射后产生的色素沉着（晒斑）。

应用：是评价美白淡斑功效产品的理想模型。想验证某个成分能不能祛斑？先问问豚鼠的“意见”。

2、如何「制造」衰老？

光老化模型建立核心方法

在实验室里“晒太阳”可没那么简单，是一门精确控制的科学。

Ⅰ. 光源选择：

自然紫外线中，UVA（320-400nm）和 UVB（280-320nm）是致光老化的主要波段：

UVB 主要损伤表皮，致 DNA 损伤（如环丁烷嘧啶二聚体形成）、炎症反应；UVA 穿透更深，主要致真皮胶原降解、氧化应激。因此，建模常用 “UVA+UVB 混合照射” 或单一波段照射（根据研究目标选择）：

• 若模拟整体光老化：选择 UVA（剂量占比 70%-80%）+UVB（剂量占比 20%-30%）混合光源，更贴近自然紫外线作用。

• 若聚焦表皮损伤：单独使用 UVB 照射；若聚焦真皮老化（如皱纹、胶原流失），单独使用 UVA 照射。

Ⅱ. 照射方案：循序渐进，避免急性损伤

核心原则是 “逐步增加剂量”，让动物皮肤适应照射，避免因剂量过高导致急性灼伤（如水疱、溃疡），影响模型稳定性。经典参数参考如下： 

Ⅲ. 建模注意事项：减少干扰因素

• 有毛鼠脱毛后需等待 24h 再开始照射，让皮肤屏障恢复；

• 每次照射前确认光源功率稳定（用紫外线辐照计校准）；

• 照射时固定动物位置，确保照射区域（如背部 2cm×3cm 范围）精准，避免其他部位受照；

• 建模期间观察动物饮食、体重，若出现严重皮肤损伤需暂停照射。

3、证据确凿！

从 “宏观” 到 “微观” 验证模型

光老化模型的成功与否，需通过 “外观观察 + 组织病理学检测” 综合判断 —— 外观反映整体表型，病理切片则揭示皮肤各层的微观变化，是模型验证的金标准。

Ⅰ. 宏观外观评价：直观判断老化表型

建模结束后，通过肉眼或皮肤检测仪观察以下指标：

• 皱纹：用皮肤皱纹仪拍摄背部皮肤，分析皱纹数量、深度（小鼠和豚鼠皱纹更明显，大鼠因皮肤较厚，皱纹相对浅）；

• 色素：观察皮肤颜色变化（如豚鼠易出现明显色素沉着，小鼠黑色皮肤需对比色素深浅差异）；

• 屏障功能：用经皮水分流失仪（TEWL）检测皮肤屏障完整性，光老化模型通常 TEWL 值升高（屏障受损）。

Ⅱ. 组织病理学检测：拆解皮肤各层变化

（1）样本制备：规范取材与切片

• 取材：建模结束后，处死动物，取背部照射区域皮肤（2cm×1cm），去除皮下脂肪，用 4% 多聚甲醛固定 24h；

• 切片：经脱水、石蜡包埋后，制作 4μm 厚的连续切片，用于 HE 染色（观察组织结构）、Masson 三色染色（观察胶原纤维）、免疫组化染色（检测特定分子）。

（2）HE 染色：观察表皮与真皮结构

光老化模型的 HE 染色典型变化：

• 表皮：表皮增厚（尤其是角质层和棘层），细胞排列紊乱，基底细胞增生（UVB 致表皮损伤后的代偿性增生）；

• 真皮：真皮层厚度增加或减少（UVA 主要致真皮胶原降解，厚度可能减少；UVB 致炎症，厚度可能增加），炎症细胞（如中性粒细胞、淋巴细胞）浸润；

• 其他：部分模型可见真皮毛细血管扩张（豚鼠更明显）。

（3）Masson 三色染色：评估胶原纤维

胶原纤维是真皮的主要结构成分，光老化会导致胶原降解、紊乱 ——Masson 染色中，胶原纤维呈蓝色，可通过以下指标评价：

• 胶原纤维面积占比：用Visiopharma等分析软件分析切片中蓝色区域占真皮面积的比例，光老化模型通常占比降低（胶原流失）；

• 胶原排列：正常皮肤胶原纤维排列整齐、平行于表皮；光老化模型胶原纤维断裂、紊乱，排列方向无序（小鼠和豚鼠胶原变化更显著，大鼠胶原较粗，变化相对不明显）。

（4）Fontana-Masson染色：评估黑色素沉积

正常豚鼠皮肤的黑色素主要分布于表皮基底层（黑色素细胞胞质内），且含量较低；经紫外线（UV，如 UVA+UVB）长期照射后，光老化模型豚鼠会出现类似人类的 “光诱导色素沉着”。Fontana-Masson 染色可清晰显示：表皮全层（尤其基底层、棘层）黑色素颗粒增多、聚集成团，甚至延伸至角质层，或真皮浅层出现游离的黑色素颗粒（黑色素细胞迁移异常）。

（5）免疫组化 / 免疫荧光：检测特定分子标志物

根据研究目标选择标志物，验证光老化相关通路激活：

• 细胞增殖：检测Ki67可精准评估皮肤细胞的增殖活性变化。正常皮肤中，Ki67 阳性细胞主要集中于表皮基底层（仅少数处于增殖期，维持表皮更新）；光老化模型中，UV 照射会导致 Ki67 阳性细胞数量显著增加，且分布范围扩大（从基底层延伸至棘层甚至颗粒层），提示表皮出现 “异常增殖”（代偿 UV 导致的细胞损伤或凋亡）。

• DNA 损伤：检测 γ-H2AX（DNA 双链断裂标志物）或 Cyclobutane Pyrimidine Dimers（CPD，UVB 致 DNA 损伤标志物），光老化模型表皮细胞中阳性表达增加；

• 胶原降解：检测 MMP-1（基质金属蛋白酶 1，降解胶原的关键酶），光老化模型真皮层 MMP-1 阳性细胞增多；

• 炎症反应：检测 TNF-α（肿瘤坏死因子 α）或 IL-6（白细胞介素 6），光老化模型真皮炎症细胞中阳性表达升高。

4、凯斯艾生物皮肤疾病药理药效学评价平台

UVB诱导光老化动物（豚鼠）模型

试验动物：

• Brownish A1 Guinea豚鼠，雄性，5-6w

检测指标：

• 一般观察

• 皮肤观察：造模前、造模后每下一次照射前

• 皮肤评分：造模前、造模后每下一次照射前

终点解剖：

• 血清/血浆

• 背部皮肤组织

• 皮肤组织病理学

▪ 皮肤大体观察

▪ 皮肤组织病理学分析：HE

▪ 皮肤组织病理学分析：IHC-Ki-67

▪ 皮肤组织病理学分析：黑色素染色

5、总结

选择合适模型，助力光老化研究

大小鼠和豚鼠光老化模型各有优势：大小鼠适合基因机制与高通量筛选，豚鼠更贴近人类皮肤表型；模型建立的核心是 “精准控制紫外线参数”，病理诊断则需结合宏观外观与微观结构。无论选择哪种模型，都需根据研究目标（如机制探索、产品筛选）、实验周期、成本等因素综合判断，确保模型的稳定性与实用性。

未来，随着基因编辑技术（如 CRISPR）与成像技术（如激光共聚焦显微镜）的发展，光老化模型将更精准地模拟人类皮肤老化，为抗衰研究提供更有力的工具。