據(jù)英國《自然》雜志報(bào)道,近年來,一種利用紅光和近紅外光調(diào)節(jié)細(xì)胞活動(dòng)的技術(shù),即“光生物調(diào)節(jié)”療法(通常以紅光療法為代表),正隨著越來越多實(shí)驗(yàn)和臨床研究的推進(jìn),逐漸進(jìn)入更廣泛的應(yīng)用范圍。
從促進(jìn)傷口愈合到緩解慢性疼痛,從保護(hù)視網(wǎng)膜功能到探索神經(jīng)退行性疾病干預(yù)路徑,相關(guān)研究不斷出現(xiàn)。但與此同時(shí),科學(xué)家也反復(fù)強(qiáng)調(diào),這一領(lǐng)域尚處在發(fā)展階段,既不能簡單否定,也不應(yīng)被過度神化。
從邊緣探索走向臨床應(yīng)用
光在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用并非新鮮事。一個(gè)多世紀(jì)前,科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)紫外線能夠促進(jìn)人體合成維生素D。1903年,利用光治療皮膚結(jié)核的研究還曾獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
在這一基礎(chǔ)上,紅光和近紅外光的醫(yī)學(xué)研究逐漸興起,F(xiàn)代光生物調(diào)節(jié)通常指利用600—1100納米波段的光影響細(xì)胞活動(dòng)。20世紀(jì)60年代,匈牙利科學(xué)家意外發(fā)現(xiàn),低強(qiáng)度紅光可促進(jìn)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物毛發(fā)生長。此后,美國科研人員在利用紅色LED培育太空植物時(shí),又觀察到研究人員的皮膚小傷口愈合加快,這些現(xiàn)象進(jìn)一步引發(fā)了科學(xué)界對(duì)紅光生物效應(yīng)的關(guān)注。
過去十年,相關(guān)臨床證據(jù)開始多起來。研究顯示,紅光療法在部分慢性潰瘍、周圍神經(jīng)病變、放射性皮炎及雄激素性脫發(fā)等方面具有一定安全性和療效。2025年,美國食品和藥物管理局還批準(zhǔn)了一種用于治療干性年齡相關(guān)黃斑變性的紅光設(shè)備。在腫瘤支持治療領(lǐng)域,口腔紅光療法自2020年以來被納入指南,用于預(yù)防癌癥治療引發(fā)的口腔黏膜炎。
相比皮膚和創(chuàng)面修復(fù),紅光療法在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用更引人關(guān)注。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在帕金森病小鼠模型中,頭部光生物調(diào)節(jié)能夠保護(hù)產(chǎn)生多巴胺的神經(jīng)元。目前,針對(duì)人體的早期試驗(yàn)已展開,研究人員正嘗試通過光纖將光輸送至病變區(qū)域。
不過,這一技術(shù)距離成熟應(yīng)用仍有距離。如何讓足夠光線穿透人類顱骨?最佳波長和劑量如何確定?不同人群是否需要差異化治療方案?這些問題仍未有明確答案。而更根本的問題仍然是:光究竟通過什么機(jī)制產(chǎn)生如此廣泛的生物效應(yīng)?
線粒體或是紅光作用重要入口
科學(xué)家正逐步揭示紅光可能產(chǎn)生生物效應(yīng)的物理和生物學(xué)基礎(chǔ)。較為主流的解釋認(rèn)為,其主要與線粒體有關(guān)。這種存在于幾乎所有細(xì)胞中的微小結(jié)構(gòu),負(fù)責(zé)將營養(yǎng)轉(zhuǎn)化為細(xì)胞可利用的能量分子ATP,其被稱為細(xì)胞的“發(fā)電廠”。
研究發(fā)現(xiàn),波長約600—900納米的紅光和近紅外光,正好位于線粒體關(guān)鍵酶的吸收范圍之內(nèi)。當(dāng)這些光子被吸收后,可能促進(jìn)電子傳遞鏈活躍,從而提高ATP生成效率,與此同時(shí),還可能帶來改善微循環(huán)、降低炎癥水平以及調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激等一系列連鎖反應(yīng)。
由于紅光在組織中的散射較小,其穿透能力也更強(qiáng)。部分研究顯示,近紅外光可進(jìn)入數(shù)厘米軟組織,這為其在神經(jīng)系統(tǒng)研究中的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。
然而,一些醫(yī)學(xué)機(jī)構(gòu)提醒,并非所有被宣傳的療效都得到了充分驗(yàn)證。目前,在促進(jìn)毛發(fā)生長和改善皮膚老化方面,紅光療法已積累了相對(duì)可靠的研究證據(jù),但在治療癡呆、慢性疼痛以及提升運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)等方面,仍缺乏足夠臨床數(shù)據(jù)支持。
美國克利夫蘭診所指出,這一領(lǐng)域雖然已有多年研究積累,但整體仍處于發(fā)展階段,多數(shù)應(yīng)用仍需要更大規(guī)模的人體研究來確認(rèn)效果。學(xué)界的普遍看法是,現(xiàn)有結(jié)果顯示出一定潛力,但距離形成明確醫(yī)學(xué)共識(shí)仍有距離。
在安全性方面,多數(shù)研究認(rèn)為,在按照規(guī)范操作的前提下,光生物調(diào)節(jié)療法總體較為安全,常見副作用僅包括短暫的皮膚刺激或輕微疼痛。但如果使用不當(dāng),例如高強(qiáng)度光源直射眼睛,仍可能帶來視網(wǎng)膜損傷風(fēng)險(xiǎn),過高能量也可能導(dǎo)致皮膚損傷甚至灼傷。
不少研究人員達(dá)成的共識(shí)是,光照過少和過多之間存在一個(gè)生物學(xué)上的“最佳平衡點(diǎn)”,確定安全有效的“劑量窗口”,仍是紅光療法的關(guān)鍵。
現(xiàn)代生活方式改變?nèi)祟惞猸h(huán)境
當(dāng)科學(xué)家探索光的治療潛力時(shí),另一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題也逐漸受到關(guān)注:現(xiàn)代人類可能正處于某種程度的“紅光饑餓”之中。
在人類進(jìn)化的大部分時(shí)間里,陽光提供了豐富的長波光譜。然而,為追求能源效率,現(xiàn)代室內(nèi)照明從熒光燈到LED燈,往往將光譜壓縮在較窄的可見光區(qū)間,紅光與近紅外成分明顯減少。與此同時(shí),現(xiàn)代建筑常用的低輻射玻璃在阻擋熱量的同時(shí),也削弱了陽光中的部分長波成分。
一些研究人員因此提出,這種變化可能對(duì)人體生理產(chǎn)生長期影響。例如,自然采光更充足的醫(yī)院病房,患者平均住院時(shí)間更短;在模擬辦公環(huán)境中,增加近紅外成分的照明也可能改善情緒狀態(tài)及部分生理指標(biāo)。
隨著研究推進(jìn),科學(xué)界也開始呼吁將科學(xué)探索與商業(yè)宣傳區(qū)分開來。目前,市場上紅光設(shè)備種類繁多,但部分產(chǎn)品實(shí)際輸出參數(shù)甚至未達(dá)到研究使用標(biāo)準(zhǔn)。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,未來仍需建立更嚴(yán)格的產(chǎn)品規(guī)范和檢測體系。
當(dāng)前,一些研究人員正在探索將光療設(shè)備與人工智能結(jié)合,實(shí)現(xiàn)個(gè)體化劑量調(diào)節(jié)。但也有觀點(diǎn)認(rèn)為,與其完全依賴技術(shù),人類或許更應(yīng)重新審視日常光環(huán)境,例如增加自然光利用、優(yōu)化室內(nèi)照明結(jié)構(gòu)等。在一些科學(xué)家看來,也許最簡單的建議依然適用——多去戶外。畢竟,對(duì)人類而言,最古老也最穩(wěn)定的光療來源,一直都是陽光。
(責(zé)任編輯:華康)