应用红外线治疗慢性乙型肝炎的研究进展

发布时间:2011-02-25    浏览次数:9176

 

张行芬  黄建荣

 

【摘  要】 目前临床上缺乏对慢性乙型肝炎特效的治疗措施。近红外波具有改善肝脏微循环、提高肝脏代谢、促进肝细胞愈合、修复等功能。红外线以其特有的生物学效应,已在临床各科广泛应用,该文探讨了对慢性乙型肝炎应用红外线辅助治疗的前景。

【关键词】 慢性乙型肝炎;红外线;辅疗手段

 

Progress on the infrared rays curing chronic hepatitis B  Zhang Xing-fenHuang Jian-rong.Department of Infectious Diseasesthe First Affiliated HospitalZhejiang University School of Medicine.Hangzhou 310003 China

Abstract】 Chronic hepatitis B is a global infectious disease,but no particular way can elimilate it.Recent studies showed that infrared irradiation could amend microcirculation in liver,elevate metabolism of liver,and promote renovation of liver cells,etc.Infrared rayd have been applied widely for its special biological effect in variety of department in hospital.This article approaches the application prospect of the infrared rays as a adjunctive therapy on curing chronic hepatitisB.

Key words】 Chronic hepatitis B; Infrared rays; Adjunctive therapy

 

   乙型肝炎为全球性传染病,全世界约有4亿人属HBV慢性感染者,每年约100万人口死于与乙型肝炎相关的疾病,HBV持续性感染将导致急性肝炎发作,不同程度的慢性肝炎、肝硬化,以及可演变为原发性肝细胞肝癌[1]。HBV感染者因体内存在HBV,其健康和生命将受到不同程度的威胁,生活质量也有不同程度的下降。因此,控制乙型肝炎传播、延缓HBV感染者病情的发展及减少病人的痛苦显得尤为重要。

   临床上慢乙型肝炎的治疗主要有抗病毒治疗,通过抑制或是中止病毒复制,养活肝细胞的损伤,延缓慢性乙型肝炎的自然病程,阻止肝硬化和肝癌的发生[2]。但常用的IFN-a、核苷类似物等疗效欠佳,不良反应多[2-7],且因病毒易耐药和疾病易反复等特点,使慢性乙型肝炎的治疗更困难。有必要寻求更有效、更先进,副作用小的治疗方法。红外线作为一种医疗手段,早在上世纪五六十年代就已应用于临床各科。红外线作为肝病的辅助治疗,也有一些探索。

 

作者单位:310003 杭州,浙江大学医学院附属第一医院传染科

一、红外线

1.红外线概述

    红外线是一种肉眼看不见的辐射,是电磁辐射中的一个频段,在光谱上和红光相邻,是太阳光谱中760nm~50µm之间的一段,根据它的波长不同,物理学上常将之分为短波红外线(760nm~2µm)和长波红外线(2µm~50µm)。短波红外线穿透力强,可穿透人组织3~8cm,在医学上,常可应用于诊断和治疗。

2.红外线生物学效应

    目前在生物光学领域比较一致的观点是大分子共振吸收效应。生物光学的研究表明,遗传物质DNA分子和RNA的原料三磷酸腺苷(ATP)分子中的高能磷酸键键能为4.25kJ,相当于红外辐射波长(23µm)的光量子能量。ATP是人体组织细胞的能源,细胞合成糖、脂肪、骨质和核酸,及细胞膜主动转运、细胞吞噬活动、神经系统冲动的传递等都需要ATP提供所需能量。红外线作用于机体时,机体吸收33.47~50.21 kJ的能量,ADP和磷酸合成ATP时,ATP高能磷酸键释放出化学能,此时,红外线光能转化为化学能并释放,参加合成代谢。对于DNA双螺旋结构,其氢键能为0.48ev~0.28ev,水分子波数3650cm+、3750cm-1、1595 cm-1,其对应的光波波长分别为2.74µm;2.67µm;2.27µm。可见,近红外辐射作用于病态组织,可为细胞提供活化能[8]。近红外波段的光能,通过ATP转化为化学能[9],激活病态组织进行修复、再生,即调动了人体自生免疫功能和再生修复功能[10]

3.红外线的作用机理

    红外线波长长,量子能量低,红外线作用于机体后,通过热、电化学和光化学的作用引起内环境的改变,或通过神经反射、经络穴位而产生生物学效应[11]。红外线透射组织,其光能被组织吸收后,转化成生物分子的震动和转动能,使组织温度升高,产生热效应,热效应可以使蛋白质发生不可逆的变化,改变蛋白质的生物学功能;影响机体酶的生物活性。光化学效应可使生物分子氧化,有光敏物质存在时,光化学作用可引起酶、氨基酸、蛋白质、核酸的活性变化。另外,红外线是电磁辐射中的一个频段,其与生物发生作用时,有比较弱的电化学效应,生物组织在电场的作用下,可以发生电磁伸缩,使组织参与电场引起的震动,另外红外线作用于生物时,产生的电场使生物组织发生极化,产生极化强度,影响机体的生物学效应[12]

二、 红外线作为辅疗手段在肝病领域的应用前景

1.红外线对肝脏的生物学效应的基础研究

    红外线辐射鼠肝可以影响线粒体程序化坏死途径,减少肝脏成纤维细胞的凋亡和肝细胞坏死。Frank等[13]先对鼠肝作预处理,诱导肝成纤维细胞和肝细胞凋亡,再对鼠肝进行近红外预照射,发现在细胞凋亡早期,预照射可以促进细胞色素C和Smac/Diabo的释放,抑制凋亡诱导因子(AIF)的释放,同时引起的线粒体膜跨膜电位的迅速改变,伴随着Bax插入线粒体膜,抑制caspase-9 和 caspase-3的激活。近红外辐射可诱导热休克蛋白HSP27的表达,HSP27表达后能抑制apoptosome的聚集。而且,实验中还发现红外线照射对前凋亡蛋白(如Bax)和抗凋亡蛋白(如Bcl-2或Bcl-xL)平衡系统有一定的影响,用红外线照射后,在实验早期先观测到前调亡蛋白,后在24小时内观测到大量的抗凋亡蛋白。这些都可以影响线粒体程序化坏死途径,减少肝脏成纤维细胞的凋亡和肝细胞坏死。

    红外线和低能量激光对肝细胞的生存能力,谷胱甘肽(GSH)、谷胱甘肽还原酶(GRd)活性有一定的影响。Kao 等[14]从喂养了8周的斯普拉-道来氏大鼠中取出肝脏,分离出肝细胞,并将分离物分为3组,其中2组试验组分别在距样本35cm处予以红外线和能量激光照射20min,剩下的1组为对照组。辐射结束后,对下列指标进行检测和对照分析:细胞形态学改变、乳酸脱氢酶漏出量、脂质过氧化、GSH浓度、GSH过氧化物酶、GRd、GSH S转移因子。结果发现,经过辐射后的试验组与空白对照组比较,两组肝细胞形态和LDH漏出量有一定的改变;前述操作结束48h后,与对照组相比,红外线照射组丙二硫脲反应性物质显著降低、GSH浓度显著升高(p<0.05),低能量激光组GRd活性显著上调(p<0.05);将48h后测量的指标与24h后测量的指标相比,发现在48h后GRd活性更强(p<0.05)。

    低强度激光-红外线辐射可以调整肝细胞脂质过氧化/抗氧化系统(LPO/AOS)生理平衡[15]。肝细胞的脂质过氧化是肝星状细胞活化的基本条件[16],肝星状细胞是肝纤维化时合成胶原成分的主要细胞,其活化和增生及细胞外间质合成加速是肝纤维化形成的基本途径[17],可见,脂质过氧化肝损害的作用在慢性肝炎向肝硬化发展的过程有着很大的相关性。低强度激光红外线辐射,通过肝细胞膜性结构介导,在病理LPO/ASO系统非平衡状态(脂质过氧化状态)下,对肝细胞抗氧化损伤作用非常显著[15],因此推测其也有一定的抗肝纤维化作用。

    也有一些研究将红外线与其它装置组合起来,作用于受损肝脏,对受损肝脏的恢复效果显著。Zubkova等[18]将受应激后的鼠肝区和腹部腹腔神经丛区处在一恒定或交替变换的磁场中,给予不同辐射剂量的红外线辐射,然后测量血中11-氧皮质类固醇含量和肝细胞抗氧化活动度。实验结果表明,将磁场和红外线组合起来为应激后鼠的恢复创建了最适条件。Zolotareva等[19]将鼠肝细胞暴露在低强度激光-红外辐射和低强度超声组合起来的装置中,发现肝细胞微粒体-细胞色素P450依赖的加单氧化酶系统的一些氧化基础酶的活动受到多方面的影响,最终致使肝细胞微粒体部分促氧化反应受到抑制。

2.红外线在肝病领域的临床研究

    早在上世纪80年代中期,有学者对100例慢性乙型肝炎患者用近红外照射患者肝区,结果发现近红外线治疗对慢性乙型肝炎患者免疫功能有一定调节作用,患者SG、IgG、γ-球蛋白下降,C3上升,体液免疫有正常化趋向。有人将120例肝硬化代偿期患者分别用3种方法治疗: 30例行肝总动脉周围神经切开术, 42例在肝右叶腹膜外位部分给予激光-红外辐射,48例同时进行了上述两种措施干预,然后对疗效进行评估分析,结果表明第三种治疗方法疗效最好。

    慢性肝炎进展到肝硬化失代偿期时,可出现门静脉高压性胃病和肝性脑病,有研究显示红外激光疗法对乙型肝炎急性肝性脑病患者有一定的疗效,低强度激光-红外辐射对门脉高压引起胃溃疡有明显疗效,尤其是对在侧支分流建立后的门脉高压性胃溃疡,可明显减少溃疡的大小和深度。

    肝炎活动时肝脏合成的凝血因子减少,易发生凝血功能发生障碍, Makashova [20]将127例急性病毒性肝炎患者分为3组;其中一组采用常规疗法,一组给予安慰疗法(给予辐射信号,实际上辐射装置并未开启),还有一组给予红外激光疗法,然后分析在这几种模式下肝炎患者的凝血功能。结果表明,红外激光疗法组凝血止血功能明显改善,提示此疗法可改善患者的凝血功能和增强血小板的功能。

    以红外线的生物学效应为原理设计的DSG-I型生物信息电脑肝病治疗仪,应用于临床肝病治疗已在国内多家医院应用,取得一定的经验。童光东等[21]将乙型肝炎Ⅲ号联合近红外信息辐射(DSG-I型电脑肝病治疗仪)治疗乙型肝炎肝纤维化患者,结果发现此照射对乙型肝炎肝纤维化有一定的治疗作用,且较单一方法疗效更佳。深圳中医院在常规治疗的基础上加用生物信息电脑肝病治疗仪照射肝炎肝硬化患者的肝区,并设西药常规治疗为对照组。结果显示,生物信息肝病治疗仪与西药常规护肝治疗联合应用后,与对照组相比,对治疗组中慢性乙型肝炎肝硬化患者具有更好疗效,能显著降低门脉主干内径,增加门脉血流量和门脉血流速度,提高治疗有效率(治疗组92%,对照组74.9%),多数患者经过治疗后症状明显好转,体征减轻,如肝区疼痛、腹胀减轻,腹水消失或缓解,食欲、体力增加等;治疗组在改善肝功能方面亦优于对照组,对肝纤维化指标HA、LN、PC-Ⅲ、Ⅳ-C均有显著下降[22]。还有一些报道也显示红外线作为辅助手段治疗慢乙肝和肝炎肝硬化病人,患者症状和体征有明显改善,对肝功能恢复有一定帮助[2324]

    综上所述,动物实验结果显示,红外线可以影响线粒体程序化坏死途径,减少肝脏成纤维细胞的凋亡和肝细胞坏死;红外线照射有助于GSH的生成,低能量激光辐射上调GRd活性,对抗肝细胞的氧化还原损伤;低强度激光红外线辐射可以调整肝细胞脂质LPO/AOS系统生理平衡,通过肝细胞膜性结构介导,在病理LPO/ASO系统非平衡状态(脂质过氧化状态)下,对肝细胞和抗氧化损伤作用非常显著,而自由基损害及脂质过氧化肝损害的作用在慢性肝炎向肝硬化发展的过程有着很大的相关性,因此推测红外线可以影响慢性乙型肝炎向肝硬化的进展;将红外线与其它装置组合起来,作用于受损肝脏,为受损肝脏的恢复提供了良好条件。近红外线治疗对慢性乙型肝炎患者免疫功能有一定调节作用,可改善肝炎患者的凝血功能并增强血小板的功能,改善慢性乙型肝炎和肝炎肝硬化患者症状和体征,促进肝功能恢复。其作为辅疗手段,操作简单,使用方便,能缩短患者住院时间,减轻患者症状,提高生活质量,属无创性治疗,患者依从性强,建议对其生物学机理作深入研究,进一步扩大临床研究。

 

参考文献

1. Mahoney FJ. update on diagnosis, management, and prevention of hepatitis B virus infection. Clin Microbiol. Rev, 1999, 12(2): 351–366.

2. Ganes C. Vieuses and interferons. Annu Rev Microbiol,2000,32:866-867.

3. Suxuki F, Tsubota A, Akuta N, et al. Interferon for treatment of breakthrough infection with hepatitis B virus mutants developing buring longterm lamivudine therapy. J Gastroenterol,2002,37(11) :922-927.

4. Feld J, Lee JY, Locarnini S. New targets and possible new therapeutic approaches in the chemotherapy of chronic hepatitis B. Hepatology ,2003, 38(3): 545–553.

5. Angus P, Vaughan R, Xiong S,et al. Resistance to adefovir dipivoxil therapy associated with the selection of a novel mutation in the HBV polymerase. Gastroenterology 2003,125(2): 292–297.

6. Tenney DJ, Levine SM, Rose RE,et al. Clinical emergence of entecavir-resistant hepatitis B virus requires additional substitutions in virus already resistant to Lamivudine. Antimicrob. Agents Chemother. 2004, 48(9): 3498–3507.

7. Wang JH, Lu SN, Lee CM, Lee JF, Chou YP. Fatal hepatic failure after emergence of the hepatitis B virus mutant during lamivudine therapy in a patient with liver cirrhosis. Scand. J. Gastroenterol. 2002, 37(3): 366–369.

8. 庞小峰.生命体吸收的红外光的非热生物效应的研究.物理,2001,30(9):525-532.

9. Gagliardi S, Atlante A, Passarella S. A novel property of adenine nucleotides: sensitivity to helium-neon laser in mitochondrial reactions. Biochem Mol Biol Int, 1997,41(3):449-460.

10. 曹志然、马幼菊、陈淑兰.不同波段的红外线对小鼠体内淋巴细胞增殖的影响.中国医学物理学杂志,2000,17(2):108-109.

11. 杨华元,刘堂义.艾灸疗法的生物物理机制探讨.中国针灸,1996,16(10):17-18.

12. 温俊,郑春兰,李顺英.红外线在医学中的应用.国外医学·放射医学核医学分册,2004,28(5):237-240.

13. Frank S, Oliver L, Lebreton-De Coster C,et al. Infrared radiation affects the mitochondrial pathway of apoptosis in human fibroblasts. J Invest Dermatol, 2004,123(5):823-831.

14. Kao MJ, Sheen LY. Effects of infrared and low-power laser irradiation on cell viability, glutathione and glutathione-related enzyme activities in primary rat hepatocytes. J Formos Med Assoc, 2003,102(7):486-491.

15. Zolotareva TA, Oleshko AIa, Oleshko TI. Antioxidant effect of low intensity laser infrared irradiation. Vopr Kurortol Fizioter Lech Fiz Kult, 2001,(3):3-5.

16. Bataller R,Brenner DA.Hepatic stellate cells as a target for the treatment of liver fibrosis.Semin Liver Dis,2001,21:437-451.

17. Svegliati BG,Ambrosio L,Curo P,etc.Interferon gamma decreases hepatic stellate cell activation and extracecellular matrixs deposition in rat liver fibrosis.  Hepatology,1996,23:1189-1199.

18. Zubkova SM, Mikhailik LV, Varakina NI,et al. Effect of infrared radiation and combination of it with constant and alternating magnetic fields on the recuperative processes in the thymus, liver, and blood of stressed rats. Vopr Kurortol Fizioter Lech Fiz Kult, 2000,(5):8-12.

19. Zolotareva TA, Grishanova AIu, Guliaeva LF,et al. The effect of low-intensity physical therapeutic factors on the microsomal oxidative systems of the liver in an experiment. Vopr Kurortol Fizioter Lech Fiz Kult,1998,(3):34-37.

20. Makashova VV, Poliakova AM, Maleev VV,et al. Comparative efficacy of various methods of laser therapy in patients with acute viral hepatitis B. Ter Arkh, 2001,73(11):26-30.

21. 童光东,周大桥,漆艳平,等.乙肝III号合近红外信息辐照治疗乙型肝炎肝纤维化的临床研究.安徽中医学院学报,2003,22(5):17-20.

22. 贺劲松,周大桥,等.DSG-Ⅰ型生物信息肝病治疗仪对肝炎肝硬化的影响.中西医结合肝病杂志,2005,15(4):235

23. 任鲜华.电脑生物信息肝病治疗仪治疗慢性乙型病毒性肝炎观察及护理.河北医学,2003,9(8):741.

24. 王晓忠,吕琪,李秀玉,等.DSG-I型肝病治疗仪配合药物治疗慢性乙型肝炎临床疗效观察.吉林医学,2004,25(8):35-36.

收稿日期:2006-07-24