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光生物调节在糖尿病中的应用研究进展（完整版）

光生物调节（photobiomodulation，PBM）是将细胞或组织暴露于

低水平激光或发光二极管，诱导细胞内的光化学反应来调节细胞活性的治

疗方法[1]。可见的红色和近红外光将非热能和光子能量传递到组织和细

胞，在暴露部位产生不显著的温度变化[2]。目前研究最广泛临床应用最多

的PBM疗法是低强度激光治疗（lowlevallighttherapy，LLLT）其他还

有发光二极管（light-emittingdiode，LED）和碳光子等。PBM在临床

中有许多应用，如减轻疼痛、增加循环血量及促进组织修复[3]等。本综述

主要总结PBM在糖尿病中的应用，提高内分泌科医师对PBM的认识，进

一步推广PBM在临床中治疗糖尿病及其并发症的应用。

一、PBM与炎症

胰岛素抵抗和2型糖尿病（T2DM）的发病机制与全身性炎症密切相

关，炎症信号通过激活Toll样受体（Tolllikereceptor，TLR）和肿瘤坏

死因子受体（tumornecrosisfactorreceptor，TNFR）直接干扰胰岛素

受体功能，抑制细胞内胰岛素信号传导[4,5]，有效调控炎症信号传导通路

在代谢综合征的管理及治疗中具有重要意义。PBM通过调控促炎因子和

抗炎因子发挥作用，可升高促炎细胞因子如TNF-α、白细胞介素

（interleukin，IL）-1b及抗炎细胞因子（IL-10）的水平（P0.05）[6]，

LLLT也可降低TNF-α、IL-1b水平[7,8]。有文献报道高脂高热量饮食8

周后的小鼠，照射组在4周内，用843nm的发光二极管（5.7J/cm2，

每期19mW/cm2）进行6次照射，结果显示：未照射组炎症面积几乎是

照射组的5倍（P0.001）[9]。实验证明低水平的光照比高水平的抗炎效

果更好，具有50mW的LLLT相比于100mW在调节炎症介质（IL-1b、

-6）和炎性细胞（巨噬细胞和中性粒细胞）上更有效[10]。我们因此预见

了侧重代谢性疾病的免疫调节的新计划，把PBM作为潜在的治疗平台，

为肥胖个体炎症状态及其对胰岛素信号传导通路的损害提供临床治疗应

用。此外，已经开发全身照射设备或LED集束板，将PBM疗法作为辅助

疗法应用于独立于胰岛素的组织，以提高胰岛素敏感性，帮助提高代谢性

疾病患者的医疗保健和生活质量。

二、PBM与胰岛素抵抗

胰岛素抵抗是T2DM发生发展的主要原因之一，脂肪酸代谢物的增加

在胰岛素抵抗的发展中发挥重大作用[11]。脂肪酸中间体可激活应激激酶

导致胰岛素信号受损[12,13]。在饮食诱导的肥胖小鼠中，应激激酶c-Jun

NH2-末端激酶（c-JunNH2-terminalkinase，JNK）过度激活，影响胰

岛素信号通路，而JNK基因敲除的肥胖小鼠则未发生饮食诱导的肥胖和胰

岛素抵抗[14]，说明JNK参与肥胖症中的胰岛素抵抗。细胞色素c氧化酶

活性是电子传递链中的关键酶，PBM通过增强细胞色素c氧化酶活性来

刺激线粒体的功能[15,16]来降低JNK活化，改善胰岛素抵抗。接受12周

高脂肪饮食的雄性瑞士白化小鼠，从第9至12周，进行PBM（780nm，

250mW/cm2）治疗，治疗部位为双侧股四头肌、上肢和腹部中央，通

过附睾脂肪组织来评估胰岛素抵抗的变化。结果表明PBM治疗不仅改善

了胰岛素抵抗，减少了脂肪细胞面积，还降低葡萄糖耐量。研究还发现PBM

治疗联合体育锻炼与单纯运动相比降低胰岛素抵抗更有效。将64例肥胖

女性（体质指数30~40kg/m2，年龄20~40岁）随机分为运动训练加假

手术组和运动训练加光疗组，治疗包括物理干预和训练结束后立即单独应

用光疗，评估身体成分和代谢参数[稳态模型评估胰岛素抵抗指数

（HOMA-IR）、脂联素、胰岛素、葡萄糖]。结果表明PBM