波长依赖性光生物调节对肠道炎症的治疗潜力:基于体外肠道模型的研究

【字体: 时间:2025年06月20日 来源:Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology 3.9

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  本研究针对肠道菌群失衡引发的慢性炎症问题,通过体外共培养模型(Caco-2细胞与乳酸杆菌)探究不同波长(405/532/635/808 nm)光生物调节(PBM)的抗炎效应。结果显示635 nm PBM显著抑制NO生成及促炎因子(TNF-α/IL-6/IL-1β/iNOS),并下调MAPK/NF-κB通路,为炎症性肠病(IBD)治疗提供新策略。

  

肠道健康与微生物群的平衡密切相关,但现代生活方式常导致菌群失调,引发炎症性肠病(IBD)、代谢综合征等慢性疾病。尽管饮食和运动是常规干预手段,其效果受个体差异限制。近年来,光生物调节(Photobiomodulation, PBM)因其非热效应和系统性调控潜力成为研究热点,但其对肠道炎症的作用机制尚不明确。韩国研究人员通过创新性实验设计,在《Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology》发表论文,揭示了波长特异性PBM的抗炎机制。

研究采用四种波长激光(405/532/635/808 nm)照射LPS诱导的Caco-2/乳酸杆菌共培养模型,通过检测NO、细胞因子及信号通路蛋白,结合Western blot和qPCR技术,系统评估PBM效应。

PBM效果与波长依赖性
635 nm照射显著降低NO水平(较对照组下降47%),并抑制TNF-α、IL-6等促炎因子表达,而其他波长效果不显著。

分子机制解析
635 nm PBM选择性抑制MAPK/NF-κB通路关键蛋白磷酸化,如p38和ERK1/2活性降低62%,证实其通过调控固有免疫信号发挥抗炎作用。

微生物调控潜力
808 nm照射虽未显著影响炎症指标,但促进乳酸杆菌增殖(24小时OD600提升18%),提示不同波长可能分别靶向宿主免疫与菌群调控。

该研究首次建立波长-PBM-肠道炎症的剂量效应关系,635 nm被确认为最优抗炎波段。其意义在于:①为IBD提供无创治疗新选择;②揭示PBM可通过宿主-菌群双向调节改善肠道微环境;③为开发精准化光疗设备提供理论依据。未来需在动物模型中验证其跨器官调控效应及长期安全性。

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