光生物调节(Photobiomodulation,PBM),又称低水平光疗法(Low-Level Light Therapy,LLLT),是指利用波长约600-1100nm的红光及近红外光照射组织,以调节细胞代谢、促进修复和减轻炎症的一种非侵入性物理疗法。近年来,PBM在皮肤科、口腔科、神经科学和眼科等多个领域积累了日益丰富的临床证据。2026年3月,《Nature》杂志发表新闻特稿,系统梳理了该领域的科学进展与争议,指出这项曾被视为"边缘医学"的技术正在走向临床主流。
光疗的医学应用可追溯至1903年,Niels Finsen因使用光治疗皮肤结核获得诺贝尔奖。20世纪60年代,匈牙利科学家Mester意外发现低强度红光可促进啮齿动物毛发生长。1990年代,NASA在太空植物栽培实验中发现红色LED可加速宇航员手部伤口愈合,引发广泛关注。此后数十年间,PBM的研究从基础机制逐步走向临床转化。
近十年大量临床试验夯实了红光疗法的循证基础,部分适应症已完成标准化临床落地,覆盖皮肤、肿瘤、眼科、疼痛康复、重症辅助等多个方向:
2025年专家共识明确,红光疗法可规范用于各类慢性溃疡、周围神经病变、急性放射性皮炎、雄激素性脱发,修复炎症、加速组织再生效果明确。
2020年起,口腔红光光疗被纳入全球临床指南,专门预防、缓解放化疗引发的重度口腔黏膜炎,解决患者进食困难、剧烈疼痛的问题。但目前仅有约10%肿瘤诊疗中心常规使用,临床普及度严重不足。
美国 FDA 已批准专用红光设备用于干性年龄相关性黄斑变性,依托红光保护视网膜线粒体的作用,延缓感光细胞老化衰退。
临床研究证实红光可加速运动员肌肉修复,缓解骨关节炎、纤维肌痛慢性疼痛,改善抑郁相关症状;2022年巴西随机对照试验显示,重症新冠患者每日接受红光干预,平均可提前4天出院。
伦敦大学研究发现,背部短时红光照射能抑制餐后血糖骤升。团队提出全新猜想:线粒体可通过生物光子实现全身跨组织信号传递,仅局部光照就能产生全身性代谢调节效果。
PBM的眼科临床证据近年发展迅速,以下几个方向尤为突出:
2025年,FDA正式批准了一款用于治疗干性AMD的红光设备(Valeda® Light Delivery System)。黄斑区的感光细胞具有极高的线粒体密度和能量需求,PBM通过改善线粒体功能、减少氧化应激,理论上可为这类细胞提供代谢支持。
2017年,Sivapathasuntharam等的研究显示,PBM可改善衰老视网膜的功能,提示其在年龄相关的视网膜退行性病变中具有保护作用。2021年,Jeffery实验室的Shinhmar等进一步发现,短期红光暴露即可显著改善老化视网膜的电生理指标。
PBM在糖尿病视网膜病变、Leber遗传性视神经病变(LHON)、视神经保护等方向也正在探索中,部分研究已显示出改善视功能、减轻视网膜炎症的初步疗效。
PBM的核心作用靶点是线粒体中的细胞色素c氧化酶(Cytochrome c Oxidase,CCO)。红光和近红外光(主要有效波段为600-700nm和760-940nm)波长较长,在组织中散射较少,穿透深度可达数厘米。CCO作为线粒体电子传递链的关键酶,其吸收光谱恰好与上述波段高度吻合。当CCO吸收光子后,电子传递链活性增强,ATP(三磷酸腺苷)合成增加,从而为细胞提供更多能量。
ATP增加后引发一系列下游级联效应,包括:局部血流改善、炎症因子下调、氧化应激水平降低、细胞凋亡减少。在眼科疾病如AMD、糖尿病视网膜病变中,线粒体功能障碍是重要的病理环节,PBM通过靶向这一共同通路发挥治疗潜力。
尽管临床前景广阔,《Nature》综述客观指出当前行业与科研存在的核心短板,也是限制疗法标准化普及的关键障碍:
波长选择:600-700nm波段主要作用于浅层组织,而760-940nm近红外波段穿透深度更大,可作用于深层视网膜及视神经。不同适应症的最佳波长仍需系统确定。
剂量个体化:照射强度、单次时长、治疗频率、脉冲vs连续模式等参数尚缺乏统一标准。有证据提示,年龄和肤色可能影响光的透射率,提示剂量需要个体化。
远程效应:Jeffery团队发现,背部照射红光可影响血糖代谢,提示PBM可能存在全身性的线粒体通信网络,其机制值得进一步探索。
设备质控:市售PBM设备质量参差不齐,输出参数缺乏标准化验证,是临床推广的瓶颈之一。
红光光生物调节疗法凭借安全、低成本、易操作的独特优势,持续拓展疾病干预边界,尤其为传统药物疗效有限的神经退行性疾病提供全新思路。但我们仍需理性客观看待现有研究:多数前沿应用仍处于临床试验阶段,统一标准化方案、完善大样本循证证据仍是当下核心任务,不应盲目夸大民用设备的治疗功效。严谨、持续的科学探索,才是红光疗法真正落地临床、惠及更多患者的根基。
参考文献:
Nature 651, 871-874 (2026)
doi:https://doi.org/10.1038/d41586-026-00878-1