2019广州国际照明展览会主办方广州光亚法兰克福展览有限公司,承办方南网能源光亚照明研究院,特邀各界资深专家于6月10日举办 “光健康跨界创新专家研讨会”,6月11日举办 “健康照明峰会”。会议旨在通过集聚不同领域科学家、专家的知识智慧,形成集体智慧,指导光健康产业创新发展,创建有中国特色的光健康产业体系,融入大健康和“健康中国”发展战略。
哈尔滨医科大学基础医学院宋武琦副教授的报告主题是《LED光源的医学应用及其非视觉途径作用机制研究》
以下为宋武琦副教授的演讲概要:
我们强调的是光源对于这些类型疾病的影响,课题组主要关注的是感染性疾病和骨关节炎肌肉的疾病,前面我会给大家介绍一下所有的光源的特性。在皮肤粘膜研究最早,因为是最早接触光或多的,很早的紫外线、红外线包括可见光应用在皮肤粘膜上,皮肤粘膜包括了口腔的应用,像皮肤炎症、红斑、感染性痤疮,都是皮肤感染的问题,粘膜炎、口腔疾病。还有用在组织修复,和我们合作的课题组在研究用光来治疗女性怀孕过程中妊辰纹的产生,妊辰纹本身是皮下组织撕裂之后形成的疤痕,通过光的照射,可以减轻疤痕,这是指疤痕形成以后,当然我们也想在孕妇时期缓解妊辰纹,但是伦理很难通过,因此只能做修复的问题。
在皮肤研究当中,不同波长的光涵盖了从蓝光一直到红外,不同波长的光对于生物学的作用略有区别,从蓝光治疗痤疮、红斑,该红斑是指激光,特别是激光美容后产生的红斑可以缓解,可以促进成纤维细胞的增殖,促进伤口的愈合。红光和红外主要是抑制炎症、皮肤衰老等等一系列问题,还有包括过敏,这些都是红光和红外波段能起的作用。包括创口出血、局部的炎症,发现蓝光和红光与红外有些区别,但是红光和红外的区别并不大,以下我提到所有的研究,波长的范围在正式研究的时候,都是以一个很窄的波长去研究,在介绍的时候把它统一归类到各个光里面。
光在神经精神疾病中的研究,与视觉有一些关系,比如说蓝光或者绿光可以调节情感障碍,特别是季节性的情感障碍,主要是由于季节性的忧郁症,很多国家像芬兰这种离北极圈比较近的,会有极昼极夜的现象,在极夜的这段时间里,他们国家郁抑症发病率升高。像以前我到澳大利亚的时候,澳大利亚的冬季即夏季的季节,7-8月份,是一个雨季,每个月30天大概下25天雨,一直是阴天的状态,这时候郁抑症的发病率也会提高,因此光可以有所改善。另外,光可以影响细胞当中酶类的发生,当时这些影响研究都比较零散,还没有真正连接成一个完整的网络。
在神经修复的过程当中,绿光、红光、红外光都可以影响神经细胞的再生,但是这些在体外和动物得到的结果。像670纳米的红光影响帕金森病的模型,可以使细胞当中色素的活性、氧化酶的活性发生变化,减轻细胞的老化。像神经系统、坐骨神经痛中枢神经系统的疾病,可以用红外的光来缓解炎症,像我们说的产生炎症因子是主要疼痛和发热的来源,可以缓解这些头疼因子。
在代谢疾病里面,最典型也就最常用的是新生儿黄疸,早期用420-470的蓝光来照,现在逐渐考虑用蓝绿色的光,即波长更长一点,460-490,因为胆红素的吸收峰在460-470,因此用这两种光都可以,但是考虑绿光的波长比较长,穿透皮肤的能力更强,因此现在临床上逐渐地把光源替换成LED。另外LED还有一个好处,相对于传统光源来说,LED的发热量低一点,新生儿在恒温箱当中,恒温箱的温度更容易控制,以前出现过新生儿在照蓝光的时候,恒温箱温度异常升高的情况,因此临床逐渐在替代。
治疗骨质疏松,紫外线大家可能都理解,因为紫外线可以通过皮肤促进维生素D的合成,然后促进磷的代谢,保证我们的骨质。其实红光也有类似的作用。但是红光的作用抑制骨质疏松以及减少抗氧化物形成的时候,这些实验往往在动物和体外实验得到的结果,因为红光作用在身体上的时候,皮肤的机制还不是很清楚。
牙齿损伤、关节炎、肌肉等等这些,在牙齿拔牙的时候,用光照可以减少牙龈出血,关节炎用光照可以缓解形成。环节肌肉的疲劳,你感觉到肌肉酸痛,主要是里面合成大量的乳酸,通过增加肌酸激酶的表达,可以把乳酸分解掉,肌肉就不会那么酸疼。但是所有的这些都是停留在现象的研究,还没有涉及到具体的本质。
在心脑血管里面的疾病,另外的课题组发现红光和近红外的光,如果照射心肌缺血的老鼠,会抑制心脏细胞的受损,可以缓解症状,但是注意只是动物实验。植入LED光源,可以促进血管形成血栓,在损伤的应用时候,可以用来止血,在我们医学实验的时候,可以形成很好的血栓模型,以前我们做血栓模型必须在血管做结扎或者在血管当中植入血栓,现在我们只要把灯放在血管上,打开光,很快就会形成血栓,把灯关之后,过一段时间,血栓会溶解掉。红外光还可以提高骨骼肌血氧的能力,这些都是骨外的研究。
在肿瘤中,蓝光治疗结肠癌,已经开始做临床实验了,我们通过手术可以看到,可以用肠镜把蓝光送进去,直接照射肿瘤组织。前面我们说通过的是Opn3的光感受器,该感受器实际上在我们视网膜上存在。它可以抑制结肠癌成长。另外在红光里面,红光LED可以对抗肿瘤的免疫,可以提高机体免疫细胞的功能,提高肿瘤的杀伤。
最后总结出来,我们看一下从紫外线开始到蓝光、绿光、红光和红外线在大体应用、效果上,红光和红外线接近,蓝光和绿光接近,在某些地方有差别,紫外线主要是作用在皮肤上,因为在正常情况下,日光灯和紫外线绝大部分被皮肤阻挡,但是空白的地方并不是没有作用,可能还没有研究到。这些都是现有的部分结果。在该机理而言,每一种光的细分机理都不同,但是热效应相似,只要你给到足够的功率在生物体上会产生相应的热效应,比如说今天液晶屏的白光,前排的老师觉得比后排的老师热一点,但是其他的化学机制不一样,这些化学机制的研究很麻烦,在生物学里面。
“2019健康照明峰会”嘉宾演讲报道:
- 宋武琦:《LED光源的医学应用及其非视觉途径作用机制研究》