优化LED光生物调节参数以防止膝关节骨关节炎中的软骨矩阵降解:体外和体外研究
Tianxiang Fan1, Peng Xia1, Safayet Ahmed2
1Department of Rehabilitation Sciences, The Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong, China.
Journal of orthopaedic surgery and research
|October 30, 2025
概括
使用940nm在52J/cm2的发光二极管 (LED) 治疗有效地减少了膝关节骨关节炎 (KOA) 模型中的软骨退化和疼痛. 这项研究确定了最佳的LED参数,用于治疗KOA的潜在临床应用.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 再生医学是一种再生医学.
- 骨关节炎研究 骨关节炎研究
背景情况:
- 用发光二极管 (LED) 治疗进行光生物调节,为膝关节骨关节炎 (KOA) 提供了一种安全的,非侵入性的治疗方法.
- 在KOA中减轻软骨矩阵降解的最佳LED参数 (波长和能量密度) 需要进一步调查.
研究的目的:
- 为了确定最佳的LED参数,以抑制状细胞细胞外基质 (ECM) 在体外降解.
- 在小鼠KOA模型中评估特定LED参数在缓解ECM退化和疼痛方面的有效性.
主要方法:
- 用各种LED波长 (625-1050nm) 和能量密度对待红细胞.
- 在体内研究中使用了KOA中介半月体 (DMM) 鼠标模型的不稳定.
- 在LED治疗 (810nm和940nm) 后,评估了疼痛行为和软骨降解标记.
主要成果:
- 在体外,在52 J/cm2的940 nm LED显著抑制了矩阵金属蛋白酶 (MMP) 表达,并上调了II型原蛋白和亚格拉干.
- 在体内,940nm的LED在52J/cm2时改善了承重能力,并降低了软骨降解得分.
- 组织学分析证实LED治疗的KOA小鼠的MMP表达减少和II原增加.
结论:
- 在940nm和52J/cm2的LED疗法在减轻ECM降解和KOA相关的疼痛方面表现出显著的有效性.
- 这些发现确定了在膝关节骨关节炎治疗中潜在的临床应用的特定LED参数.
