「红光疗法」对脊髓损伤有效 可保护神经细胞并重生

研究证明,红光照射疗法可以催动细胞的粒线体,加速细胞再生。(图/moonpt)

一项新的研究表明,直接对受损的脊髓,进行红光治疗,可以保护和催动神经细胞再生,从而恢复运动和感觉功能。这种治疗方法廉价有效,对目前对脊髓损伤患者都可用的有限治疗方法。

新阿特拉斯(New Altas) 报导,脊髓损伤 (SCI)的原因很多,跌倒、运动事故和交通事故都可能造成。然而脊髓神经细胞一但受损断裂后就难以复原,要是损伤范围很大,就可能会导致严重的终身残疾。

治疗SCI 的选择仍然有限,因此研究人员长期以来,一直致力于开发替代疗法。英国伯明翰大学(University of Birmingham)的研究人员,确定了红光治疗的效果,而且也找到恢复受损脊髓功能、刺激神经细胞生长所需的最佳红光治疗剂量。

光疗法(Light therapy)也称为光生物调节(photobiomodulation, PBM),利用低能雷射或 LED 的低强度红光、近红外光来刺激组织,加快愈合、缓解疼痛和减少发炎的作用。这听起来像是科幻电影「星际争霸战」(STAR TREK )的情节,在该系列作品中,伤口利用皮肤增生器的红光照一照,就能快速复原不留疤痕。

但研究表明,PBM可以催动粒线体高效工作用,粒线体是细胞里的能量生产者(也称为「细胞电池」)。粒线体发达,就能减轻细胞死亡神经细胞损伤和神经发炎的情况,同时促进神经再生。

在确定光照疗法后,研究人员下一个问题是:需要多少剂量的光,才能产生治疗效果?

为了了解神经细胞的最佳红光吸收量,他们先培养成年大鼠的神经细胞,然后以 660 奈米 (nm) 波长的红光LED,提供的每日一分钟的剂量。这个波长的位于可见光谱的最末端长,研究发现,660 nm 的红光可以穿透皮肤进入皮下组织。

这些体外实验表明,与对照组相比,5天后,经过光照催化的培养且,活细胞数量增加了45%,而且神经突触生长的长度也明显增加。

哥伦比亚大学神经科学教授阿蒙德(Zubair Ahmed)说:「这研究令人兴奋,代表660 nm 的红光,具有神经保护作用,并提高神经细胞的存活率,也具有神经再生作用。」

然后,研究人员进行了大鼠活体实验,对2组脊髓受损的大鼠,进行2种略有不同的光照疗法:侵入式与非侵入式。所谓侵入式是植入光纤,红光直接向照射脊髓;非侵入性就是不经过手术,从皮肤外照射。治疗时间是受伤后15分钟进行第一次 1 分钟的 660 nm红光治疗,每天一次,持续 7 天。

研究人员发现,不管是侵入型还是非侵入型,都在三天后出现明显的细胞再生。轴突的增生率分别是41.4%(侵入性方法)和 45.8%(非侵入性方法),至于对照组只增加了18%。轴突再生显著改善了大鼠受伤后六周的知觉,包括运动与和感觉都有所恢复,受伤区域也明显缩小了。

接连的好消息,使这项研究离人体实验更进一步,不过,人类比大鼠复杂,所以虽在上述研究中,非侵入性的效果似乎更好,但人体实用化可能还是需要侵入性。「为了使光疗法能够用于治疗人类脊髓损伤,需要一种植入式设备,来提供对受损组织的有效范围,不会因皮肤和脊髓周围其他组织的厚度而减低光量,这也才能够实行标准化剂量。」