告别传统疗法,光生物调节为脊髓损伤患者带来50%骨密度提升!

文摘   2024-10-21 18:48   北京  

【CMT&CHTV 医学前沿·临床经典】


导语:在骨质疏松症的阴影下,脊髓损伤虎视眈眈,给患者带来双重打击。面对这一临床难题,传统治疗方法显得力不从心。那么,我们能否借助光的力量,为这些患者的骨骼健康带来新的希望之光?一项突破性研究正试图开启这一篇章。

01
骨质疏松症治疗新策略:光生物调节疗法的潜力与挑战

骨质疏松症,作为一种以骨量减少、骨微结构破坏为特征的代谢性骨病,严重威胁着老年人的骨骼健康。然而,当骨质疏松症与脊髓损伤(SCI)这一严重的神经创伤相结合时,其带来的疾病负担更是雪上加霜。脊髓损伤患者由于运动功能丧失,导致肌肉质量下降、骨转换改变,进而骨吸收增加而骨形成受到抑制,最终引发骨质疏松症。据统计,超过50%的脊髓损伤患者在一年内发展为骨质疏松症,长期而言这一比例更是超过80%,且有40%的患者会经历骨折。

尽管骨质疏松症的诊断标准已经明确,即通过双能X射线吸收法(DXA)测量的骨密度(BMD),但目前的治疗手段却难以满足脊髓损伤患者的特殊需求。传统的药物治疗,如双膦酸盐和选择性雌激素受体调节剂,虽然能够减缓骨密度的丢失,但对于脊髓损伤患者而言,这些药物的效果往往受限于其复杂的病理生理状态和药物的副作用。此外,康复训练等非药物治疗手段也因患者运动功能的限制而难以实施。


2024年10月,Photobiomodulation, Photomedicine, and Laser Surgery杂志发表了一篇题为“光生物调节对完全脊髓损伤伴骨质疏松症患者骨密度、血清维生素D和骨形成标志物影响”的研究,为脊髓损伤后骨质疏松症的治疗提供了新的思路。这项研究聚焦于光生物调节(PBM),这是一种利用非电离光在可见光和近红外光谱范围内的疗法,通过特定的光波长和能量密度,刺激细胞代谢和组织修复。PBM在促进骨细胞增殖和分化、改善骨重塑方面展现出了积极的效果,但其在脊髓损伤后骨质疏松症患者中的应用尚属首次。

02
光生物调节疗法的临床试验设计:非随机对照试验

本研究是一项非随机对照试验,旨在评估光生物调节疗法对C.SCI伴骨质疏松症患者骨密度的影响。研究纳入了8名患者,通过匹配对设计,将光生物调节治疗应用于身体一侧的四个部位(前臂中段、近端股骨、远端股骨和近端胫骨,图1),而另一侧相应部位作为对照。治疗使用了830 nm的半导体激光,每周三次,持续8周,根据不同部位的骨深度调整照射剂量(图2)。主要评价指标为治疗前后骨密度的变化,次要指标包括血清25-(OH)-维生素D水平和骨形成标志物(包括骨钙素和骨碱性磷酸酶)的变化。

注:A. DXA测量的BMD)g/cm²)在两个部位:前臂和近端股骨(Pfe),用于诊断骨质疏松症;B. 一侧的四个部位接受基于骨深度的ED变化的PBM治疗。
图1 骨密度测量及光生物调节治疗部位示意图

图2 筛选和资格评估的流程图

03
疗效分析:骨密度显著提升,维生素D水平改善

  光生物调节显著提升股骨近端骨密度


研究结果表明,光生物调节PBM对C.SCI后骨质疏松症患者的骨密度产生了显著的正向获益。特别是在股骨近端,经过8周的治疗,我们观察到骨密度(BMD)从基线时的0.57 g/cm²显著增加至0.67 g/cm²,这一增幅达到了0.10 g/cm²。在治疗后的第15周,这种增加仍然得以维持,表明光生物调节对骨密度的改善效果具有持久性(表1)。这一结果对于C.SCI患者来说尤为重要,因为他们常常因为缺乏运动而导致骨密度迅速下降。

表1 治疗组和对照组在四个部位和三个评估时间点的BMD(g/cm2)的平均值

  前臂中远端骨密度的响应


研究人员观察到,在前臂中远端(MID)部位,光生物调节治疗也能显著提升骨密度。治疗前,该部位的BMD为0.57 g/cm²,而在8周治疗后,BMD增加至0.63 g/cm²,增幅为0.06 g/cm²。这一变化在治疗结束后的第15周依然显著(表1,图3),表明光生物调节对于改善C.SCI患者的前臂骨密度同样有效。这些发现提示,光生物调节可能通过促进骨形成或抑制骨吸收,改善了这些关键部位的骨质状况。

图3 8名患者PBM和对照组在三个时间点的BMD(g/cm2

  血清维生素D水平的显著提升


结果显示,光生物调节对血清25-(OH)-维生素D水平具有显著提升作用。治疗前,受试者中有50%存在维生素D缺乏(<10 ng/mL),而在8周治疗后,维生素D水平从15.3 ng/mL增加到19.5 ng/mL,平均上升了27.5%。这一显著的增加表明,光生物调节可能通过影响维生素D的代谢或促进其在体内的合成,从而对骨密度产生积极影响。由于维生素D在维持骨代谢和肌肉功能中起着关键作用,这一发现对于C.SCI患者的骨健康管理具有重要意义。

  骨形成标志物的反应


尽管光生物调节在提升骨密度和维生素D水平方面表现出积极效果,但在骨形成标志物方面的影响则不那么显著。研究中检测的两种标志物——骨钙素和骨碱性磷酸酶(B-ALP)的水平在治疗后并未出现显著变化。其中,治疗前所有参与者的血清骨钙素水平和6名参与者的血清B-ALP水平均在正常范围内,仅有2名参与者的血清B-ALP水平偏低。治疗8周后,与基线相比,血清骨钙素和B-ALP水平没有显著差异。这可能意味着光生物调节对骨代谢的影响并非通过直接刺激成骨细胞的增殖和分化,而是可能通过其他机制,如改善局部血液循环、调节炎症反应或促进维生素D的合成和代谢等间接途径发挥作用。

04
总结

在本研究中,PBM在完全脊髓损伤C.SCI后骨质疏松症患者中的应用展现了积极的效果,特别是在提升股骨近端和前臂中远端的BMD方面。经过8周的830 nm激光照射治疗,这些部位的BMD得到了显著提升,且这种改善在治疗结束后的第15周仍然得以维持。此外,血清25-(OH)-维生素D水平的提升进一步证实了光生物调节对骨健康的潜在益处。尽管在骨形成标志物方面未观察到显著变化,但这些初步结果已经为C.SCI后骨质疏松症的非药物治疗提供了有价值的证据。未来的研究需要进一步探索光生物调节的作用机制,并评估其在更广泛人群中的疗效和安全性,以期将这一创新性治疗方法转化为临床实践,造福更多C.SCI患者。

参考文献
MOHAMMADZADEH E, AMIRI A H, FEKRAZAD R, et al. The Effect of Photobiomodulation on Bone Mineral Density, Serum Vitamin D, and Bone Formation Markers in Individuals with Complete Spinal Cord Injuries with Osteoporosis[J/OL]. Photobiomodul Photomed Laser Surg. 2024. [2024-10-2]. https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/photob.2023.0195. DOI: 10.1089/photob.2023.0195.

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编辑:连翘
二审:且行
三审:清扬
排版:半夏
封面图源:Pixabay

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