综述:LED与激光对皮肤伤口愈合影响的定性比较:一项实验研究的系统评价

《Cell Biochemistry and Function》:Qualitative Comparison of LED and LASER Effects on Cutaneous Wound Healing: A Systematic Review of Experimental Studies

【字体: 时间:2026年01月17日 来源:Cell Biochemistry and Function 2.7

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  本综述系统比较了低强度激光疗法(LLLT)与发光二极管(LED)光生物调节在皮肤伤口愈合中的作用。尽管两种光源在光束特性(相干性、准直性)上存在差异,但现有证据表明,它们均能通过激活细胞和分子机制(如促进细胞增殖、迁移、血管生成、胶原沉积及调节炎症)有效促进组织修复。虽然LLLT在某些参数(如血管密度、I型胶原沉积)上可能显示出定量上的优越性,但两种疗法在临床前模型中表现出相似的总体效果。这为临床选择提供了依据,除生物效应外,还需考虑成本、可用性及伤口特点等实际因素。

  
引言
伤口是组织解剖和功能连续性的中断,其愈合是一个复杂、动态的生物学过程,依次经历止血、炎症、增殖和重塑四个阶段。慢性伤口因愈合延迟、感染风险高和医疗负担重而成为重大临床挑战。光生物调节(PBM)利用低强度激光疗法(LLLT)和发光二极管(LED)设备,已成为一种有前景的组织修复治疗策略。然而,关于这两种光源生物和治疗效应是否等同的争论持续存在。本系统评价旨在通过系统比较LLLT和LED对皮肤伤口愈合的影响来澄清这些问题。
方法
本评价遵循系统评价和Meta分析优先报告项目(PRISMA)指南,方案已在PROSPERO注册(CRD420251086145)。检索了PubMed、Web of Science、Scopus和Embase等数据库,最终纳入16项直接比较LLLT和LED对皮肤伤口愈合影响的体内或体外实验研究。数据提取和方法学质量评价(采用SYRCLE's RoB工具和体外研究偏倚风险评估工具)由两名评审员独立完成。
光源特性
纳入研究比较了LED和LLLT,波长范围在460至950纳米之间,最常用范围为660–830纳米。能量密度多在1–10 J/cm2之间,大多数研究采用连续模式照射。LLLT光束具有相干性和准直性,而LED光则是非相干的。
体外研究结果
在细胞活力和增殖方面,红光和红外光的LED与LLLT均能促进细胞活力增加,但效果因波长、功率和剂量而异。在细胞迁移方面,LLLT和LED均能促进细胞迁移,但在特定时间点(如6和24小时),LLLT显示出更显著的伤口面积缩小效果。在上皮集落形成方面,LLLT和LED均能刺激集落形成,但较低剂量的LLLT(830和810纳米)在增加集落数量和大小方面效果更显著。
体内研究结果
宏观分析表明,LLLT(633–810纳米)和LED(530–640纳米)均能减少伤口面积。部分研究显示两者在伤口闭合上无显著差异,但也有研究指出LED(530纳米)在再上皮化方面效果更佳,或LLLT效果更优。在烧伤模型中,LLLT能促进更快的愈合。微观分析揭示,LLLT和LED均能改善细胞组织、增强成纤维细胞增殖、促进血管生成、胶原积累、表皮迁移,并增加增殖细胞核抗原(PCNA)和转化生长因子-β2(TGF-β2)的表达。两者都能减少中性粒细胞浸润并增加淋巴细胞和巨噬细胞数量。分子分析显示,两者均能调节与增殖、胶原合成、迁移、血管内皮生长因子(VEGF)形成和细胞外基质再生相关的蛋白质。值得注意的是,LED主要调节炎症通路,而LLLT则主要影响细胞增殖相关通路。
炎症标志物与氧化应激
LLLT和LED均能降低肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、IL-6和环氧化酶-2(COX-2)的水平,并增加细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)的磷酸化和亚硝酸盐水平。在氧化应激方面,低剂量LLLT和LED可刺激活性氧(ROS)产生,而高剂量则可能抑制该过程。两者均能降低脂质过氧化水平。
讨论
本评价表明,尽管LLLT和LED在物理特性上不同,但它们在刺激组织修复的关键细胞事件方面产生了相似的效果。能量剂量可能比光源的相干性对结果影响更大。波长选择对作用深度至关重要,红光作用于表皮和真皮浅层,近红外光穿透更深。参数组合引起的温度变化也可能产生热效应,从而影响细胞反应。LLLT在促进血管生成和胶原沉积方面可能具有定量优势,这可能源于其对增殖通路的更强激活。然而,LED在调节炎症和成本效益方面具有优势。未来的研究需要标准化照射参数,并探索在更复杂的慢性伤口模型中的转化应用。
局限性
本评价的主要局限性在于无法对LED和激光设备的功率密度进行标准化,因为大多数研究缺乏计算光学剂量所需的关键信息(如靶平面功率、光斑面积和轮廓、脉冲参数)。此外,照射参数和所评估的结果指标存在很大异质性,降低了证据的内部一致性。
结论
总体而言,证据表明LED光疗和低强度激光疗法(LLLT)均能刺激组织修复所必需的细胞和分子机制。虽然LLLT在血管密度、管径和I型胶原沉积等参数上显示出定量上的更优效果,但两种模式在临床前模型中表现出相似的总体效应。临床决策可基于生物效能以及成本、可用性和伤口特征等实际考虑。
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