光生物调节与先进富血小板纤维蛋白联合治疗对大鼠跟腱病中腓肠肌修复的协同效应研究

本综述系统探讨了光生物调节（PBM）与先进富血小板纤维蛋白（A-PRF）单用及联用对跟腱病模型大鼠腓肠肌功能与结构的影响。研究通过生物力学测试、组织形态计量及胶原类型分析，首次揭示联合疗法通过显著提升III型胶原合成（p=0.03）、改善毛细血管-肌纤维比率及调节神经肌肉接头（NMJs）形态，实现优于单一疗法的协同修复效应，为临床跟腱病综合治疗提供创新性实验依据。

　　

引言

跟腱病作为一种以疼痛、水肿和功能障碍为特征的病理状态，其发病机制涉及重复性机械负荷与氧化应激等多因素作用，最终导致肌腱基质变性及细胞功能障碍。跟腱是最高发的受累部位之一，在耐力运动员中终生发病率高达52%，但值得注意的是约31%病例发生于 sedentary 人群。该疾病不仅严重影响患者生活质量，更有25%-60%患者症状可持续5-10年。除肌腱本身病变外，相邻肌肉组织（如腓肠肌）也会因炎症过程和废用而受到影响，这种肌腱-肌肉的紧密关联在臀中肌、臀小肌肌腱病与肌肉萎缩的显著相关性中已得到证实。

当前康复策略主要着眼于症状缓解和功能改善，其中先进富血小板纤维蛋白（A-PRF）注射疗法通过持续释放转化生长因子-β（TGF-β）和成纤维细胞生长因子（FGF）等生长因子，有效刺激成纤维细胞活性并增强细胞外基质合成。相较于传统PRP和标准PRF，A-PRF具有更持久的生长因子释放特性。光生物调制（PBM）作为非侵入性治疗手段，通过刺激细胞生化过程促进组织再生，在肌腱组织中可增强成纤维细胞增殖和胶原合成，进而提升抗张强度。本研究旨在系统评估PBM和A-PRF对跟腱病继发腓肠肌改变的修复效能。

材料与方法

研究采用75只成年Wistar大鼠（9±1周龄，平均体重274.77±5.96克），随机分为5组：对照组（CON）、损伤组（LES）、PBM治疗组、A-PRF治疗组及联合治疗组（A-PRF+PBM）。通过Halstead止血钳第一齿端对跟腱实施2分钟横向压缩建立跟腱病模型。

A-PRF制备采用心脏穿刺取血1.5mL，经3000rpm（约400G）离心10分钟后提取中层凝胶状物质，单次注射至患腱。PBM治疗采用660nm波长激光，功率30mW，光斑面积0.28cm²，辐照度107.14mW/cm²，能量密度3J/cm²，总能量2.52J，于跟腱远端、中部和近端分三点照射，总时长84秒。

功能评估采用握力测试仪在D0、D7、D14和D21时间点进行测量。实验终点取腓肠肌组织进行组织学处理，分别采用苏木精-伊红（HE）和天狼星红（PSR）染色，并通过专业图像分析系统进行肌纤维形态计量、胶原类型定量及神经肌肉接头（NMJs）形态学测量。

结果

动物体重与肌肉形态

损伤组（LES）体重显著低于对照组（p<0.001），各治疗组（PBM、A-PRF及A-PRF+PBM）亦显示体重减轻（p<0.01）。腓肠肌重量在LES组显著降低（p<0.001），治疗组虽有所改善但仍低于对照组。肌肉长度和宽度在各组间无统计学差异。

功能测试

握力测试显示对照组在前14天保持最高肌力水平，至第21天时除LES组外其余组别趋于接近。LES组从第二周开始肌力显著下降，最终表现为所有组别中最低水平（p<0.05）。PBM组呈现随时间推移的渐进式肌力提升，效应值分析显示从D7的2.079（极大效应）增至D21的3.701（超极大效应）。A-PRF组在首周出现肌力下降（效应值-0.884），但在后续周期逐渐恢复，至D21时达到3.334的超极大效应。联合治疗组（A-PRF+PBM）呈现稳定增长趋势，效应值从D7的0.701（中等效应）提升至D21的2.552（极大效应）。

肌肉组织形态计量

病理学指数分析显示各组均未出现显著肌纤维损伤（评分均为0）。肌纤维面积、直径、核数量等参数无组间差异，但毛细血管-肌纤维比率在CON组和PBM组显著高于A-PRF组（p=0.01），表明PBM治疗具有维持肌肉微血管密度的作用。

结缔组织分析

I型胶原在各组间无显著差异，但III型胶原在联合治疗组（A-PRF+PBM）显著高于对照组（p=0.03）。结缔组织总量在LES组显著高于CON组（p<0.001）和PBM组（p=0.01），联合治疗组亦高于对照组（p=0.02），表明损伤后结缔组织增生现象可通过联合治疗得到调节。

神经肌肉接头形态学

联合治疗组NMJs面积小于对照组（p=0.01），LES组NMJs面积大于A-PRF组（p=0.05）和联合治疗组（p<0.001）。PBM组NMJs面积大于A-PRF组（p=0.02）和联合治疗组（p<0.001）。最小直径测量显示CON、LES和PBM组显著高于A-PRF相关组别（p<0.05），表明A-PRF治疗对NMJs形态结构产生特异性影响。

讨论

本研究首次系统揭示跟腱病模型中腓肠肌组织的适应性改变及不同治疗模式的修复机制。LES组肌力持续下降可能与关节源性肌肉抑制（arthrogenic muscle inhibition）相关，这是一种由关节周围损伤触发的保护机制，通过抑制中间神经元对运动神经元的激活来限制肌肉募集。结缔组织增生是肌肉损伤后的典型生理反应，涉及炎症细胞浸润和纤维组织形成等修复过程。

PBM治疗采用的660nm红光波段因其对浅表组织的高穿透性和成纤维细胞刺激特性而被选用。效应值分析证实PBM组呈现渐进式肌力改善，其机制可能涉及细胞色素c氧化酶的光活化作用，通过增强电子传递链活性和ATP合成，为肌细胞提供额外能量支持。此外，PBM还可能促进磷酸肌酸再合成并加速乳酸清除，从而延缓疲劳发生。本研究首次发现PBM能有效维持毛细血管-肌纤维比率，这与Nakano等报道的PBM促进肌肉血管生成作用相一致。

A-PRF治疗初期出现的肌力下降可能与注射后局部炎症反应有关，这种暂时性反应常见于生物制剂治疗早期阶段。但随着生长因子（IGF-1、PDGF、VEGF等）的持续释放和三维纤维蛋白支架的形成，A-PRF能有效促进肌肉组织再生，最终实现功能恢复。

联合治疗组显示的III型胶原显著增加具有重要临床意义。III型胶原作为损伤组织初期沉积的主要胶原类型，在增殖期形成支持细胞迁移和血管生成的临时基质网络。该现象可能与联合疗法的生物调节作用相关，即通过协同调控促炎细胞因子（TNF-α、IL-1β、IL-6）和抗炎细胞因子（IL-10）的平衡，创造有利于组织修复的微环境。值得注意的是，I型胶原未见显著增加，这可能与实验周期（21天）未能充分覆盖胶原重塑的完整过程有关，既往研究显示I型胶原的显著增加需至少30天时间。

NMJs的形态学变化特别值得关注。A-PRF相关组别呈现的NMJs面积减小和直径变化，可能反映肌腱修复过程中的机械应力传导改变引发的神经肌肉接头适应性重构。这种结构重塑与功能恢复之间的关联仍需进一步研究。

结论

光生物调节（PBM）与先进富血小板纤维蛋白（A-PRF）联合治疗通过显著增加III型胶原合成、改善肌肉毛细血管密度和调节神经肌肉接头形态，展现出协同促进跟腱病模型腓肠肌修复的优越性。PBM单药治疗能有效维持肌肉微循环功能，而A-PRF则特异性影响神经肌肉接头的结构重塑。两种治疗方式均能最终恢复肌肉力学功能，但联合干预在组织水平修复方面呈现显著增效作用，为临床跟腱病综合治疗策略的优化提供重要实验依据。建议后续研究延长观察周期以评估I型胶原重塑过程，并纳入炎症因子检测以深入解析分子机制。