「紅光療法」對脊髓損傷有效 可保護神經細胞並重生

研究證明,紅光照射療法可以催動細胞的粒線體,加速細胞再生。(圖/moonpt)

一項新的研究表明,直接對受損的脊髓,進行紅光治療,可以保護和催動神經細胞再生,從而恢復運動和感覺功能。這種治療方法廉價有效,對目前對脊髓損傷患者都可用的有限治療方法。

新阿特拉斯(New Altas) 報導,脊髓損傷 (SCI)的原因很多,跌倒、運動事故和交通事故都可能造成。然而脊髓神經細胞一但受損斷裂後就難以復原,要是損傷範圍很大,就可能會導致嚴重的終身殘疾。

治療SCI 的選擇仍然有限,因此研究人員長期以來,一直致力於開發替代療法。英國伯明翰大學(University of Birmingham)的研究人員,確定了紅光治療的效果,而且也找到恢復受損脊髓功能、刺激神經細胞生長所需的最佳紅光治療劑量。

光療法(Light therapy)也稱爲光生物調節(photobiomodulation, PBM),利用低能雷射或 LED 的低強度紅光、近紅外光來刺激組織,加快癒合、緩解疼痛和減少發炎的作用。這聽起來像是科幻電影「星際爭霸戰」(STAR TREK )的情節,在該系列作品中,傷口利用皮膚增生器的紅光照一照,就能快速復原不留疤痕。

但研究表明,PBM可以催動粒線體高效工作用,粒線體是細胞裡的能量生產者(也稱爲「細胞電池」)。粒線體發達,就能減輕細胞死亡神經細胞損傷和神經發炎的情況,同時促進神經再生。

在確定光照療法後,研究人員下一個問題是:需要多少劑量的光,才能產生治療效果?

爲了瞭解神經細胞的最佳紅光吸收量,他們先培養成年大鼠的神經細胞,然後以 660 奈米 (nm) 波長的紅光LED,提供的每日一分鐘的劑量。這個波長的位於可見光譜的最末端長,研究發現,660 nm 的紅光可以穿透皮膚進入皮下組織。

這些體外實驗表明,與對照組相比,5天后,經過光照催化的培養且,活細胞數量增加了45%,而且神經突觸生長的長度也明顯增加。

哥倫比亞大學神經科學教授阿蒙德(Zubair Ahmed)說:「這研究令人興奮,代表660 nm 的紅光,具有神經保護作用,並提高神經細胞的存活率,也具有神經再生作用。」

然後,研究人員進行了大鼠活體實驗,對2組脊髓受損的大鼠,進行2種略有不同的光照療法:侵入式與非侵入式。所謂侵入式是植入光纖,紅光直接向照射脊髓;非侵入性就是不經過手術,從皮膚外照射。治療時間是受傷後15分鐘進行第一次 1 分鐘的 660 nm紅光治療,每天一次,持續 7 天。

研究人員發現,不管是侵入型還是非侵入型,都在三天後出現明顯的細胞再生。軸突的增生率分別是41.4%(侵入性方法)和 45.8%(非侵入性方法),至於對照組只增加了18%。軸突再生顯著改善了大鼠受傷後六週的知覺,包括運動與和感覺都有所恢復,受傷區域也明顯縮小了。

接連的好消息,使這項研究離人體實驗更進一步,不過,人類比大鼠複雜,所以雖在上述研究中,非侵入性的效果似乎更好,但人體實用化可能還是需要侵入性。「爲了使光療法能夠用於治療人類脊髓損傷,需要一種植入式設備,來提供對受損組織的有效範圍,不會因皮膚和脊髓周圍其他組織的厚度而減低光量,這也才能夠實行標準化劑量。」