PBM對傷口癒合的影響

本節將介紹光生物調節療法 (Photobiomodulation, PBM) 的基本概念，及其在促進傷口癒合和皮膚再生領域中的重要角色。PBM 作為一種新興的再生醫學方法，利用特定波長的紅光與近紅外光，透過非熱效應調控細胞行為，以達到治療目的。

PBM 能夠應對傷口癒合過程中的多種挑戰，例如慢性炎症、組織修復不足等問題。它透過同時作用於多個細胞信號通路，展現出其多模式治療的潛力。其應用範圍廣泛，從加速燒傷、糖尿病足潰瘍等慢性傷口的癒合，到改善皮膚外觀（如皮膚年輕化、減少疤痕形成），都顯示出良好的前景。

傷口癒合是一個複雜的生物過程，通常分為三個重疊的階段：

• 炎症期：傷口區域止血，透過細胞因子、生長因子釋放和白細胞遷移引發急性炎症反應。
• 增殖期：角質形成細胞、成纖維細胞、內皮細胞和白細胞在傷口處遷移和增殖增加，細胞外基質 (ECM) 組分合成增加，血管生成和再上皮化機制改善。
• 重塑期：ECM 重塑，膠原蛋白 III 被膠原蛋白 I 取代。基質金屬蛋白酶活性增加。受傷部位的暫時性內皮細胞、成纖維細胞和肌成纖維細胞發生凋亡。

此圖改編自 Bathini 等人 (Cell Mol Neurobiol 2022;42:955-71) 的文章。

PBM 的療效源於其對細胞和組織層面的多重複雜調控機制。本節將深入探討 PBM 如何透過影響線粒體功能、細胞信號傳導、炎症反應以及組織重塑等關鍵環節，來促進傷口癒合與皮膚再生。

PBM 作用機制流程示意

1. 01
   紅光/近紅外光照射
2. 02
   細胞色素 C 氧化酶 (CCO) 吸收光子
3. 03
   線粒體功能增強
4. 04
   ATP 增加、ROS 短暫增加、NO 釋放
5. 05
   細胞信號通路激活 (NF-κB, MAPK 等)
6. 06
   細胞反應 (增殖、遷移、抗炎、膠原合成等)
7. 07
   組織修復與再生 (傷口癒合)

此圖詳細展示了 PBM 如何被線粒體細胞色素 C 氧化酶吸收，導致活性氧 (ROS) 產生，進而激活 Src 和 PI3K/Akt 通路，同時 ATP 增加；腺苷酸環化酶將 ATP 轉化為 cAMP，cAMP 作為第二信使激活 PKA 和 Ras，進一步導致 SIRT1 和 ERK 信號傳導，最終影響細胞的存活、吞噬作用和炎症反應。

PBM 因其多樣的生物學效應，在不同類型的傷口治療和皮膚再生領域均展現出應用潛力。其非侵入性特點，加上調節多種細胞過程的能力，使 PBM 成為臨床實踐中一種多功能的工具。

燒傷

燒傷造成廣泛組織損傷、感染風險高且可能留下嚴重疤痕，帶來顯著的臨床挑戰。PBM 提供了一種非侵入性替代方案，可加速燒傷癒合、減輕炎症並最大程度地減少疤痕形成。

• 動物研究：Khan 等人的研究對大鼠二度燒傷傷口應用 PBM，顯著縮短了癒合時間，並觀察到成纖維細胞增殖和膠原蛋白沉積增加，表明組織再生得到改善。
• 臨床研究：Rathnakar 等人的研究顯示，接受 PBM 治療的燒傷患者癒合速度更快、疼痛減輕，且炎症標誌物和疤痕形成減少。

潰瘍

糖尿病足潰瘍是糖尿病常見且嚴重的併發症，常導致顯著的發病率和下肢截肢風險。此類慢性傷口癒合不良，主要由於血液循環差、神經病變和持續性炎症。PBM 為這些難治性病例提供了一種有前景的非侵入性治療方法。

• 臨床研究：Dhlamini 和 Houreld 的研究發現，PBM 顯著改善了糖尿病足潰瘍的癒合率，加速了傷口閉合並縮小了潰瘍尺寸，同時減少了手術干預的需求。
• 進一步證明：Chandrasekaran 等人也證實 PBM 能顯著縮小糖尿病足潰瘍尺寸並加速閉合，同時減輕疼痛和炎症。

美容皮膚學

• 皺紋預防與皮膚年輕化：Wunsch 和 Matuschka 的隨機研究顯示，PBM 顯著改善了皮膚膚色，減少了皺紋，並增加了膠原蛋白生成和皮膚彈性。Couturaud 等人的臨床試驗也證實 PBM 能顯著改善皮膚彈性和膠原密度。
• 痤瘡治療：Hernández-Bule 等人證明 PBM 能有效改善尋常痤瘡，減少炎症病變並促進痤瘡相關皮膚損傷的癒合。
• 色素沉著與黃褐斑：Barolet 的研究顯示，PBM 結合局部藥物治療可增強去色素效果，提供更均勻的膚色。
• 技術進步：LED 面膜、手持雷射和發光面板等多種 PBM 傳遞系統已開發出來。
• 臨床證據：Mota 等人的薈萃分析證實 PBM 能顯著增強皮膚彈性、減少皺紋深度並改善整體膚色，且安全性良好。

儘管 PBM 在傷口癒合和皮膚再生領域已展現出令人鼓舞的潛力，但其發展仍面臨一些挑戰與機遇。未來的研究應更側重於：

• 優化治療參數：針對不同傷口類型和個體差異，精確確定最佳的光照波長、劑量、功率密度、治療頻率和時長。
• 深入機制研究：進一步闡明 PBM 與特定細胞信號通路、分子靶點的相互作用。
• 標準化方案與設備：推動 PBM 治療方案的標準化，並開發更智能、更便攜的治療設備。
• 聯合治療探索：研究 PBM 與其他治療方法（如幹細胞治療、生長因子、新型敷料等）聯合應用的協同效應。
• 大規模臨床試驗：進行更多設計嚴謹、樣本量大的隨機對照臨床試驗。
• 個體化醫療：結合生物標記物和影像學技術，實現 PBM 治療的個體化定制。

隨著技術的進步和研究的深入，PBM 有望成為傷口護理和再生醫學領域中一種更安全、有效且廣泛應用的治療手段。