最近由匹兹堡大学医学院和UPMC的外科医生-科学家领导的一项研究发现,长波长红光的暴露与人类和小鼠血栓发生率的降低有关。该研究今天发表在《血栓与止血杂志》上。
如果经过进一步临床试验确认,这些结果可能有助于减少静脉和动脉中的血栓,而血栓是全球可预防死亡的重要原因。
“我们接触到的光线类型可能影响我们的生物功能和整体健康,”研究的主要作者、匹兹堡创伤与输血医学研究中心的外科助理教授Elizabeht Andraska医学博士表示,同时也是UPMC的血管外科住院医生。“我们的发现可能为一项负担得起的疗法铺平道路,这可能会使数百万人受益。”
研究人员早已建立了光照与健康结果之间的联系。阳光的自然模式影响新陈代谢、激素释放、血液循环以及心脏病和中风的风险,这在早晨比夜间更为常见。Andraska及其团队研究了光暴露是否会影响与这些健康问题相关的血液凝固。
为了探讨这一点,研究人员在72小时内让小鼠接受了12小时的红光、蓝光或白光,随后是12小时的黑暗。他们测量了各组之间血栓形成的差异。暴露于红光的小鼠形成的血栓数量比暴露于蓝光或白光的小鼠少近五倍。各组之间在活动水平、睡眠模式、饮食习惯、体重或体温上没有显著差异。
研究人员还审查了来自10,000多名接受白内障手术的患者的数据,这些患者接受了允许全谱光通过的传统镜片或蓝光滤光镜片,这种镜片透过约50%更少的蓝光。他们发现,使用蓝光滤光镜片的癌症患者发生血栓的风险低于使用传统镜片的患者。鉴于癌症患者的血栓风险比非癌症患者高出九倍,这一发现特别重要。
“这些发现揭开了日常光照如何影响我们身体愈合反应的迷人之谜,”高级作者、匹兹堡大学外科教授、创伤与输血医学研究中心的共同主任Matthew Neal医学博士说,他也是一名创伤外科医生。“我们下一个目标是理解这些观察背后的生物机制,并评估在高血栓风险患者中增加红光暴露是否可以降低其风险。澄清这些发现可能会大幅减少全球与血栓相关的死亡和残疾。”
该研究表明,视神经起着至关重要的作用——失明的小鼠在凝血方面没有变化,直接照射血液的光也不影响血栓形成。
研究人员指出,红光暴露与炎症和免疫激活降低相关。例如,暴露于红光的小鼠中中性粒细胞外陷阱(NETs)的水平较低,NETs是免疫细胞创造的结构,用于捕捉有害微生物,但它们也会捕捉血小板,从而促进血栓形成。
暴露于红光的小鼠表现出脂肪酸生产增加,从而减少血小板激活。由于血小板在凝血中起着至关重要的作用,这自然会导致血栓形成减少。
发现红光如何诱导减少凝血风险的变化,可能会帮助研究人员开发出比持续红光暴露更有效和用户友好的药物或疗法。
为准备临床试验,团队正在设计特殊护目镜,以调节参与者的光暴露,并研究哪些个体可能从红光治疗中受益最大。
本研究的其他贡献者包括来自圣路易斯华盛顿大学的Frederik Denorme博士、Robert Campbell博士和Matthew R. Rosengart医学博士;以及匹兹堡大学的多位研究人员,包括Christof Kaltenmeier医学博士、Aishwarrya Arivudainabi、Emily P. Mihalko博士等;以及Vitalant Research Institute的Kimberly Thomas博士。
这项研究得到了多项国家卫生研究院的资助、匹兹堡大学计算研究中心和美国心脏协会等的支持。