综述:光生物调节疗法

【字体: 时间:2025年05月27日 来源:JADA Foundational Science

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  这篇综述系统阐述了光生物调节疗法(PBM)在口腔医学领域的应用进展,涵盖其历史沿革、作用机制(如线粒体细胞色素C氧化酶激活、TGF-β1通路调控)、临床剂量范式(包括光子能量计算和剂量曲线特性)及在疼痛管理(如三叉神经痛)、免疫调节(如口腔扁平苔藓)和组织再生(如种植体骨整合)中的循证证据,为这一非药物疗法的标准化应用提供了权威指导。

  

光生物调节疗法的口腔医学革命

Abstract
光生物调节疗法(Photobiomodulation, PBM)利用低剂量光子能量调控生物组织反应,这种非热性、非侵入性的光疗法已证实可缓解疼痛/炎症、调节免疫反应并促进组织修复。其作用机制涉及线粒体细胞色素C氧化酶(cytochrome C oxidase)光吸收、膜受体(如TRPV1)激活及TGF-β1复合物直接活化等多重途径。

Discrete Forms of Clinical Light Therapies
临床光疗法根据生物效应可分为三类:

  1. 光热疗法(PTT):高能激光引发组织汽化(100°C)或碳化(200°C),用于牙周清创;
  2. 光动力疗法(PDT):光敏剂产生活性氧(ROS)杀伤微生物/肿瘤细胞;
  3. PBM:低剂量(<45°C)通过非破坏性机制调节生理过程。值得注意的是,PTT/PBM联合应用可协同促进牙周治疗中的清创与免疫调节。

Scope and Evidence
PBM的三大核心治疗领域:

  • 疼痛/炎症管理:在第三磨牙拔除术后,PBM可使肿胀减少40%-60%,其机制与抑制CXCL10和调控TRPV1受体相关;
  • 免疫调节:通过促进M2型巨噬细胞极化,显著改善口腔扁平苔藓(oral lichen planus)患者症状;
  • 组织再生:810nm激光以4.5 p.J/cm2剂量可加速正畸牙移动30%,并提升种植体骨结合率。

Mechanistic Insights
突破性发现揭示PBM的量子生物学特性:

  • 线粒体途径:红光(660nm)通过解离NO提升ATP合成;
  • 膜受体激活:非视觉视蛋白OPN3介导钙离子内流;
  • TGF-β1活化:近红外光(810nm)直接诱导pSMAD2/3磷酸化,促进间充质干细胞分化。

Dosing Paradigm
创新性剂量框架采用"爱因斯坦单位"(1 ?=810nm 3J/cm2),解决多波长联合治疗(如660nm+810nm)的剂量叠加难题。组织表面辐照度(TSI)模型证实,0.1-25 mW/cm2适用于创面愈合,而150 mW/cm2对神经病理性疼痛更有效。

Clinical Safety
35项临床试验的Meta分析显示,PBM在头颈肿瘤患者中未增加复发风险(OR=0.92)。美国国家标准ANSI Z136.3强调三类防护措施:工程控制(如激光联锁)、访问限制(如警示标识)和流程规范(如光学密度5.0的防护镜)。

Future Perspectives
新兴研究方向包括:

  • 全身性PBM对阿尔茨海默病β淀粉样蛋白清除的影响;
  • 量子点介导的深部组织光传递技术;
  • 基于蒙特卡洛模拟的个性化剂量规划系统。

该综述为PBM从实验室走向临床实践提供了严谨的理论框架与标准化路径,标志着光医学在口腔健康领域的范式转变。

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