光生物醫學或低能量光療的機理

使用低能量可見光或近紅外光來緩解疼痛、消除炎症和水腫、促進傷口癒合、加速深層組織和神經的康復、預防組織損傷, 可以追溯到50多年前激光被發明出來的時候。事實上,光療是人類使用的最古老的治療方法之一 (遠至埃及人的陽光療法,到近代的紫外光療法 – 丹麥醫生和科學家尼爾斯·芬森在1903年獲得諾貝爾生理學或醫學獎)。光療技術發展到後來是使用激光和LED光源,現在全世界每天都有數以萬計的人在接受光療。

 

近年來,對於光生物醫學或低能量光療的機理,人們在細胞、分子和組織層面上已經獲得了更多的認知。

 

 

光生物醫學或低能量光療機理的兩種假說

 

 - 最重要的發色團之一是細胞色素-c氧化酶(線粒體呼吸鏈中的單元IV),含有血紅素和銅中心,吸收近紅外區域的光。 主導性的假說是光子從細胞色素-c氧化酶中分離出抑制性一氧化氮(NO),導致電子傳輸提速,線粒體膜電位和三磷酸腺苷(ATP)的生成加快。

 

- 光敏離子通道被激活後,允許鈣離子(Ca2+)進入細胞。經過初始的光子吸收過程之後,大量的信號傳遞通道經由ROS、cAMP、NO和Ca 2+被激活,進而導致轉錄因子的活化。 這些轉錄因子可導致與蛋白質合成、細胞遷移和增殖、抗炎信號傳遞、抗凋亡蛋白和抗氧化酶相關聯的基因的表現增強。

 

幹細胞和祖細胞似乎對低能量光療特別敏感。

 

[Proposed Mechanisms of Photobiomodulation or Low-Level Light Therapy, Lucas Freitas de Freitas and Michael R Hamblin, IEEE JOURNAL OF SELECTED TOPICS IN QUANTUM ELECTRONICS, VOL. 22, NO. 3, MAY/JUNE 2016]