随着人口老龄化,关节疼痛和炎症的发生率达到了历史最高水平。阿拉巴马大学亨茨维尔分校(UAH,隶属于阿拉巴马大学系统)的研究人员发表了新的研究成果,表明持续低强度超声波可能有助于将人体的免疫反应从长期炎症转向组织修复。这一发现最终可能有助于开发治疗关节损伤和创伤后骨关节炎的新方法。
这项研究发表在《科学报告》上,是由阿拉巴马大学亨茨维尔分校(UAH)的一个多学科研究团队在化学与材料工程教授阿努拉达·苏布拉马尼亚博士的领导下进行的。
这项工作结合了 Shahid Khan 博士在其博士研究期间进行的生物实验、数学科学教授 Satyaki Roy 博士开发的计算和统计方法,以及研究生 Owen Trippany 的额外贡献。
超声波如何可能改变愈合方向
该研究探讨了非侵入性超声波如何影响巨噬细胞,巨噬细胞是一种特殊的免疫细胞,在炎症和愈合过程中都发挥着核心作用。
“受伤后,身体会募集炎症性‘防御’巨噬细胞(M1)来清除受损组织,并募集修复性巨噬细胞(M2)来支持修复和恢复,”苏布拉马尼安解释说。 “防御性巨噬细胞的持续优势会造成长期炎症环境,从而导致创伤后骨关节炎。”
UAH 研究团队调查了持续低强度超声是否可以促使巨噬细胞摆脱这种长期的炎症状态,并转向与组织修复相关的状态。
“在‘????M1’状态下,巨噬细胞会促进炎症以对抗损伤或感染,但长时间的M1活性也会损害健康组织,”苏布拉马尼亚指出。
相反,“M2样”巨噬细胞支持组织修复和恢复。将巨噬细胞向M2样状态转变至关重要,因为它可能有助于减轻慢性炎症,同时促进受损关节的愈合。我们的研究结果表明,持续低强度超声可能通过促进更具修复性的巨噬细胞反应来帮助恢复这种平衡。
罗伊补充道:“创伤后骨关节炎的部分原因是持续性炎症,这种炎症会限制组织修复并加速关节退化。我们的团队对持续低强度超声很感兴趣,因为它提供了一种非药物、非侵入性的方法,可能有助于调节免疫细胞行为,并在受损关节中促进更有利于修复的愈合环境。”
更接近关节损伤的模型
为了更好地模拟关节损伤后的情况,研究人员没有仅仅依赖传统的实验室方法来诱发炎症,而是使用了纤维连接蛋白片段——组织分解过程中产生的分子。这项创新使研究团队能够创建一个更接近受损关节内部生物环境的模型。
为了支持这项研究,罗伊将“转录组学”(一种大规模的基因活性分析方法)与一种名为“差异聚类”的先进计算技术相结合。这项技术能够找到在环境发生变化时行为相似的基因群,而不仅仅是将外观相似的基因归为一类。
这种方法不是孤立地检查单个基因,而是让研究人员识别基因组之间的协调变化,从而更全面地了解免疫细胞如何对超声波治疗做出反应。
罗伊说:“这让我们不仅可以研究哪些基因发生了变化,还可以研究基因组如何改变其协调行为以响应超声波刺激。”
修复性转变的信号
结果表明,持续低强度超声可降低与炎症相关的标志物,同时增加与更具修复性的 M2 样巨噬细胞状态相关的标志物。
虽然这项研究仍处于实验室研究阶段,但其发现凸显了非药物、非侵入性技术在影响免疫行为和促进损伤后愈合方面的潜力。研究人员认为,这种方法最终可能有助于未来开发出能够延缓骨关节炎进展和改善关节创伤后康复的疗法。
“下一步将包括在早期创伤后骨关节炎动物模型中验证这些发现,并研究基于超声波的调节如何影响关节损伤情况下的长期组织修复,”Subramanian 说。
https://medicalxpress.com/news/2026-06-ultrasound-based-approach-inflammation-joint.html?utm_source=nwletter&utm_medium=email&utm_campaign=daily-nwletter
超声波疗法可能减轻有害炎症并促进关节愈合
rebbeka (2026-06-20 10:09:12) 评论 (0)随着人口老龄化,关节疼痛和炎症的发生率达到了历史最高水平。阿拉巴马大学亨茨维尔分校(UAH,隶属于阿拉巴马大学系统)的研究人员发表了新的研究成果,表明持续低强度超声波可能有助于将人体的免疫反应从长期炎症转向组织修复。这一发现最终可能有助于开发治疗关节损伤和创伤后骨关节炎的新方法。
这项研究发表在《科学报告》上,是由阿拉巴马大学亨茨维尔分校(UAH)的一个多学科研究团队在化学与材料工程教授阿努拉达·苏布拉马尼亚博士的领导下进行的。
这项工作结合了 Shahid Khan 博士在其博士研究期间进行的生物实验、数学科学教授 Satyaki Roy 博士开发的计算和统计方法,以及研究生 Owen Trippany 的额外贡献。
超声波如何可能改变愈合方向
该研究探讨了非侵入性超声波如何影响巨噬细胞,巨噬细胞是一种特殊的免疫细胞,在炎症和愈合过程中都发挥着核心作用。
“受伤后,身体会募集炎症性‘防御’巨噬细胞(M1)来清除受损组织,并募集修复性巨噬细胞(M2)来支持修复和恢复,”苏布拉马尼安解释说。 “防御性巨噬细胞的持续优势会造成长期炎症环境,从而导致创伤后骨关节炎。”
UAH 研究团队调查了持续低强度超声是否可以促使巨噬细胞摆脱这种长期的炎症状态,并转向与组织修复相关的状态。
“在‘????M1’状态下,巨噬细胞会促进炎症以对抗损伤或感染,但长时间的M1活性也会损害健康组织,”苏布拉马尼亚指出。
相反,“M2样”巨噬细胞支持组织修复和恢复。将巨噬细胞向M2样状态转变至关重要,因为它可能有助于减轻慢性炎症,同时促进受损关节的愈合。我们的研究结果表明,持续低强度超声可能通过促进更具修复性的巨噬细胞反应来帮助恢复这种平衡。
罗伊补充道:“创伤后骨关节炎的部分原因是持续性炎症,这种炎症会限制组织修复并加速关节退化。我们的团队对持续低强度超声很感兴趣,因为它提供了一种非药物、非侵入性的方法,可能有助于调节免疫细胞行为,并在受损关节中促进更有利于修复的愈合环境。”
更接近关节损伤的模型
为了更好地模拟关节损伤后的情况,研究人员没有仅仅依赖传统的实验室方法来诱发炎症,而是使用了纤维连接蛋白片段——组织分解过程中产生的分子。这项创新使研究团队能够创建一个更接近受损关节内部生物环境的模型。
为了支持这项研究,罗伊将“转录组学”(一种大规模的基因活性分析方法)与一种名为“差异聚类”的先进计算技术相结合。这项技术能够找到在环境发生变化时行为相似的基因群,而不仅仅是将外观相似的基因归为一类。
这种方法不是孤立地检查单个基因,而是让研究人员识别基因组之间的协调变化,从而更全面地了解免疫细胞如何对超声波治疗做出反应。
罗伊说:“这让我们不仅可以研究哪些基因发生了变化,还可以研究基因组如何改变其协调行为以响应超声波刺激。”
修复性转变的信号
结果表明,持续低强度超声可降低与炎症相关的标志物,同时增加与更具修复性的 M2 样巨噬细胞状态相关的标志物。
虽然这项研究仍处于实验室研究阶段,但其发现凸显了非药物、非侵入性技术在影响免疫行为和促进损伤后愈合方面的潜力。研究人员认为,这种方法最终可能有助于未来开发出能够延缓骨关节炎进展和改善关节创伤后康复的疗法。
“下一步将包括在早期创伤后骨关节炎动物模型中验证这些发现,并研究基于超声波的调节如何影响关节损伤情况下的长期组织修复,”Subramanian 说。
https://medicalxpress.com/news/2026-06-ultrasound-based-approach-inflammation-joint.html?utm_source=nwletter&utm_medium=email&utm_campaign=daily-nwletter