波长依赖性光生物调节抑制滑膜炎症：从成纤维样滑膜细胞到胶原酶诱导骨关节炎模型的机制探索与治疗潜力

本研究系统探讨了不同波长（625、810、940、1050 nm）和能量密度（13–78 J/cm2）的光生物调节（PBM）对成纤维样滑膜细胞（FLS）炎症因子表达的调控作用，并在胶原酶诱导骨关节炎（CIOA）模型中验证了810 nm PBM通过抑制IL-1β、IL-6等炎症因子显著改善滑膜炎、软骨损伤及疼痛行为的治疗效果，为炎症型骨关节炎的非药物干预提供了波长优化方案。

　　

PBM at 810 nm and 940 nm (39 J/cm²) Inhibits Inflammation in FLS

qPCR结果显示，625 nm波长在39 J/cm²能量密度下能显著降低IL-1β水平，但对IL-6、iNOS（诱导型一氧化氮合酶）或COX-2（环氧化酶-2）无影响。其他能量密度的625 nm PBM均未引起这些标志物的显著变化（图1A–D）。对于810 nm PBM，39 J/cm²和52 J/cm²均显著降低了IL-1β、iNOS和COX-2的表达水平，其中39 J/cm²还同时抑制了IL-6的表达。其他能量密度的810 nm PBM则未呈现显著效应（图1E–H）。

类似地，940 nm PBM在39 J/cm²能量密度下显著降低了IL-1β和IL-6的表达，但对iNOS和COX-2无显著抑制作用。其他测试能量密度下均未观察到明显抗炎效果（图1I–L）。

而1050 nm PBM在所有测试能量密度下均未对任何炎症标志物产生显著影响（图1M–P）。

基于这些结果，我们选择39 J/cm²作为后续体内实验的能量密度，并聚焦于810 nm和940 nm这两个在体外实验中显示出抗炎潜力的波长进行深入验证。

Discussion

我们的研究表明，810 nm和940 nm PBM在39 J/cm²能量密度下均能抑制TNF-α刺激的FLS炎症反应，其中810 nm展现出更广泛的抑制效果。具体而言，810 nm显著降低了IL-1β、IL-6、iNOS和COX-2的表达，而940 nm仅减弱了IL-1β和IL-6的水平。基于这些体外发现，我们进一步在以显著滑膜炎症为特征的胶原酶诱导骨关节炎（CIOA）小鼠模型中比较了它们的治疗效果。