红光疗法何以影响抗衰？权威期刊《自然》揭示其生物学奥秘

2021年，皮肤科医生大卫·奥佐格正与家人在巴哈马度假，他18岁的儿子突发严重中风。这名少年先被空运到佛罗里达州，然后转至芝加哥接受手术。儿子部分瘫痪地躺在病床上时，奥佐格接到了一位同事的电话，对方提出了一个不同寻常的建议。别再迷信SkinTok了：护肤的真正科学原理及其对你健康的重要性

这位同事是哈佛医学院（位于马萨诸塞州波士顿）的一位皮肤科医生，他告诉奥佐格，他正在与美国国防部合作进行一项研究。初步结果表明，对头部施加红光和近红外光可能有助于保护脑损伤后的神经组织。他力劝奥佐格考虑在他的儿子身上尝试这种方法。

那天晚上，奥佐格熬夜到凌晨四点，阅读科学论文，最终订购了几块由红色和近红外发光二极管（LED）制成的面板。“我开始偷偷把它们带进医院，”在密歇根州大急流城亨利·福特医疗中心工作的奥佐格说道。

如今，他的儿子已经能走路了，也重返大学校园。奥佐格无法证明光疗起了作用，但他认为确实有帮助。他后来也接受了这种当时还被认为是边缘疗法的观点。“我以前也这么想，”他说，“用这玩意儿照着身体，怎么可能产生任何生物学效应呢？”

但几年前还处于医学边缘的红光疗法，如今正逐渐走向主流。红光设备越来越多地出现在皮肤科诊所、健康中心、更衣室和家庭中。据一些预测，到2030年，全球市场规模将超过10亿美元，这主要得益于众多公司宣称其功效涵盖从皮肤老化到注意力缺陷多动症（ADHD）等方方面面——这些说法在社交媒体上广为流传。

专家警告说，目前对红光疗法的炒作很多。但越来越多的正规科学研究正在探索其对多种疾病的益处。临床研究报告显示，红光疗法可以改善周围神经病变^¹、视网膜变性^²和某些神经系统疾病^³。对于某些适应症，专家组现在推荐使用红光疗法^¹。

研究人员还在探索红光和近红外光如何发挥这些作用。线粒体——细胞的能量工厂——正逐渐成为解开这一谜题的关键所在。

在人类接触红光的时间比以往任何时候都少之际，这些益处背后的科学原理正在不断发展。人们更多地待在室内，远离阳光，而节能措施也缩小了室内照明的光谱范围，消除了许多红色和近红外波长（参见“光源”）。一些科学家现在正在探究这些因素是否会产生生物学后果。“我们实际上是在缺乏某种我们生物学上进化而来需要的东西，”奥佐格说道。

从边缘到诊所

光照对人类健康的作用并非什么新鲜事。一个多世纪以来，科学家们早已知道紫外线能够促进维生素D的合成。1903年诺贝尔生理学或医学奖表彰了强光疗法在治疗皮肤结核病方面的应用。光照疗法是季节性情感障碍的标准治疗方法，而窄谱紫外线疗法至今仍是治疗银屑病的主要手段。

“整个光谱范围都在对我们产生一系列有益的影响，”伦敦大学学院的神经科学家格伦·杰弗里说道。现代光生物调节技术——利用波长在600纳米到1100纳米之间的红光和近红外光来影响细胞过程——兴起于20世纪60年代，当时匈牙利科学家意外发现低强度红光可以刺激啮齿动物的毛发生长^⁴。到了20世纪90年代，人们对​​这项技术的兴趣迅速增长，当时NASA的科学家们在尝试使用红色LED灯在太空种植植物时发现，他们手上的小伤口在灯光照射下愈合得异常迅速^⁵。智能脑电刺激植入物有望彻底改变帕金森病的治疗方式。

过去十年间，多项临床领域的研究证据已得到巩固。2025年，奥佐格与20多位专家共同参与了一项重要的共识性综述^¹，该综述得出结论：红光疗法对多种类型的溃疡、周围神经病变、急性放射性皮炎和雄激素性脱发（一种类型的脱发）安全有效。去年，美国食品药品监督管理局（FDA）批准了一种用于治疗干性年龄相关性黄斑变性的红光设备。自2020年以来，口腔红光疗法已被纳入预防和治疗癌症治疗相关性口腔黏膜炎（一种可能限制治疗并影响营养摄入的疼痛性口腔溃疡）的临床指南。

奥佐格感叹这种疗法在癌症治疗中应用并不广泛：“这是一种简单、安全、廉价的治疗方法，但可能只有大约 10% 的治疗中心在使用。”

除了这些已取得的成果之外，研究人员正在探索该疗法的更广泛影响。临床试验报告显示，该疗法可以改善运动员的肌肉恢复^⁶，并减轻抑郁症状^⁷以及骨关节炎和纤维肌痛患者的疼痛^{⁸。小型人体试验和动物研究也表明，该疗法可能对代谢性疾病⁹}和心血管疾病^¹⁰有益。2022年发表的一项巴西小型随机研究发现，接受每日光疗的重症新冠肺炎患者平均比对照组提前近四天出院^¹¹ 。

然而，对一些科学家来说，最引人注目的早期成果与大脑有关。在帕金森病（PD）小鼠模型中，对头部进行光生物调节可以保护大脑深处产生多巴胺的神经元^¹² ——这些细胞的丢失正是导致疾病进展的驱动因素。

研究人员在帕金森病动物模型中观察到，治疗后的疗效可持续数周，目前正在进行早期人体试验，试验采用光纤将光线精准地照射到病变细胞附近。“神经科学研究的终极目标是找到一种有效的神经保护疗法，防止细胞死亡，”法国格勒诺布尔阿尔卑斯大学的神经科学家约翰·米特罗法尼斯说道。

目前正在研发几种经颅设备，有望更有效地输送光子，用于治疗多种精神和神经系统疾病。米特罗法尼斯团队尚未发表的研究结果表明，经颅光疗“能让老年人的大脑看起来更像年轻人的大脑”，他说道。然而，如何让足够多的光子穿过人颅骨产生显著疗效仍然是一个挑战。位于特拉华州纽瓦克的医疗器械公司BWtek Medical的首席执行官布莱恩·普赖尔表示，他的团队发现，更高的光子剂量对大脑的影响更大。他指出，输出功率如此强大的设备“可能功率过大，无法作为非处方药销售”。目前，还有几项临床试验正在计划或已经启动。

许多问题仍未解决：针对不同适应症的最佳波长、强度、时间、照射方式，甚至脉冲频率。此外，年龄或肤色是否应决定接受的剂量也尚不明确。而这一切背后，隐藏着一个更深层次的问题：光究竟是如何产生如此广泛的生物效应的？

将光能转化为细胞燃料

生物物理和生物化学证据的汇聚使研究人员将注意力集中在线粒体上，线粒体是人体大多数细胞中产生能量的细胞器。

红光到近红外波长的光散射远小于波长较短的蓝光和紫外光。因此，一些光子——主要是近红外光——可以穿透衣物，其中一部分甚至可以穿透数厘米深的组织，这表明它们有可能影响皮肤下方的细胞。据报道，波长在600至700纳米和760至940纳米之间的光通常能产生生物反应。这些波长范围与细胞色素c氧化酶最易吸收的波长范围非常接近，细胞色素c氧化酶是线粒体电子传递链中的关键酶，参与合成细胞能量物质——三磷酸腺苷（ATP）。闪光灯能延缓阿尔茨海默病吗？科学研究结果如何？

证据表明，细胞可以吸收这些波长的光，并且这种光能促进电子传递链进入更活跃的状态，从而提高ATP的生成^¹³。其下游效应包括改善血液流动以及炎症和氧化应激的改变。一些研究人员提出了另一种机制：红光和近红外光可以降低水的粘度，使能量产生机制更容易移动^¹⁴。“线粒体引擎要正常运转，就需要润滑剂，”伦敦大学学院从天文学家转型为光生物调节研究员的罗伯特·福斯伯里说道。

许多研究都集中在线粒体密集排列的细胞上，包括人类胚胎和眼球中的细胞。一项由纽约哥伦比亚大学赞助的新临床试验将测试短暂暴露于红光下是否能改善体外受精产生的胚胎质量。杰弗里实验室研究的是衰老视网膜，其功能衰退与线粒体退化密切相关。他及其团队的研究表明，光生物调节可能有助于保护视网膜健康^¹⁵。杰弗里团队的研究甚至表明，光可能无需直接照射到眼睛就能产生效果。

在早期的研究中，他的团队发现，背部接受 15 分钟的红光照射可以抑制餐后血糖水平的飙升¹⁴。杰弗里推测，线粒体之间可能相互交流，“就像遍布全身的社群一样运作”。

这些发现不仅令人兴奋，也引发了争论。马里兰州贝塞斯达市军医大学的光生物调节研究员胡安妮塔·安德斯（Juanita Anders）在不涉及其政府职务的情况下，对这一前提提出质疑，并表示需要开展更大规模、更严格控制的研究来确定潜在的远端或系统性影响。一种假设的途径涉及生物光子，即细胞自身产生的微弱光。米特罗法尼斯（Mitrofanis）指出，线粒体是这些粒子的主要来源，并可能利用它们来传递细胞健康信号。他曾参与撰写一项发表于2025年的研究，该研究发现光生物调节会改变生物光子的输出，尤其是在处于应激状态的细胞中^¹⁶。

一种规律可能正在显现：当细胞健康时，外部光照通常影响甚微。但在疾病或代谢应激期间（此时线粒体功能障碍很常见），光照的影响似乎更为显著。这种差异或许有助于解释不同研究结果的差异。

然而，线粒体可能并不能说明全部问题。“即使使用线粒体抑制剂，我们仍然会看到治疗反应，”纽约州布法罗大学的牙医兼口腔生物学家普拉文·阿拉尼说道，他研究的是红光的影响。

剂量似乎至关重要。许多研究人员指出，光照过少和过多之间存在一个生物学上的“最佳平衡点”。另一些人则认为不应孤立地考虑光波长，强调宽光谱的重要性——这才是自然界提供光照的方式。“我喜欢思考光的比例，”俄亥俄州辛辛那提大学的进化生物学家埃尔克·布施贝克说道。

我们不再看到的光

人类在阳光下进化，阳光的光谱范围大致在300到2500纳米之间。在人类历史的大部分时间里，室内照明也具有类似的特征。如今，正当科学家们开始揭示红光和近红外光产生的生物效应时，建筑物却在很大程度上剥夺了人们90%时间所处空间中的这些波长。

现代窗户涂层可以过滤掉阳光中较长的波长，从而减少进入建筑物的热量。荧光灯具和节能型LED灯将其光输出集中在可见光谱中相对较窄的范围内。它们正在迅速取代白炽灯泡，白炽灯泡发光的灯丝会产生波长范围更广的光。事实上，白炽灯泡大约90%的能量是以红外辐射的形式释放的。预计美国建筑和照明标准将于2028年进行更新，届时将进一步缩小室内可用光的光谱范围。闪光灯和粉红噪音如何能治愈阿尔茨海默病、改善记忆力等等

一些科学家提出，长期室内缺乏这些以及其他缺失波长的光可能会对健康产生微妙的影响。人体组织对光的反应不仅限于视觉——例如，眼睛中的感光细胞通过信号传导调节昼夜节律、情绪、警觉性和其他功能，以及细胞中的光敏代谢过程。这促使人们呼吁恢复更宽光谱的照明，改善建筑物内的自然采光，并再次鼓励人们多花时间在户外活动。

布施贝克说，在阳光下待一分钟，就能让她接收到相当于在办公室待三个小时所接收到的可见光光子数量。“如果把红外线也算进去，差别会更加显著，”她说道。

过去二十年的研究表明，更多地接触自然光与更高的学习成绩^¹⁷和更短的住院时间^¹⁸相关。今年发表的一项在受控的类似办公室环境中进行的研究表明，日光和富含近红外线的人工照明均可改善生理和心理健康指标，包括情绪、心率变异性和血糖调节^¹⁹。今年一月发布的一篇预印本研究基于超过40万成年人的数据发现，在考虑皮肤癌因素后，较高的平均日照量与更长的预期寿命相关^²⁰ 。

问题越来越多：光不仅可以用于治疗疾病，还可以用于预防疾病吗？

更美好的未来

150多年前，现代护理学的创始人之一弗洛伦斯·南丁格尔就坚持认为，全光谱光对康复至关重要。“人们认为这种光疗只对精神有益，”她在1859年写道，“事实并非如此。”

研究人员正在重新审视这一理念，同时试图将光生物调节领域与围绕它的商业狂热区分开来。健康产业在缺乏监管的情况下迅速发展，科学家们担心这种趋势会掩盖真正的科学。消费者现在可以购买红光棒、面罩、头盔、面板、全身垫，甚至还有类似日光浴床的设备。这些设备往往附带一些基于薄弱数据而做出的夸张承诺。“他们败坏了我们的名声，”杰弗里说。“所有这些公司都在宣称‘你会长生不老’，而像我们这样的人则在说，‘这是一个非常重要、非常有趣的科学领域。’”如何获得最佳睡眠：科学怎么说

已经开始测试市售产品的科学家发现，尽管有些产品确实有效，但它们往往达不到宣传的效果。许多产品甚至无法提供治疗剂量。安德斯表示，我们需要更多独立的测试，以及更清晰的标准。“确实有人​​在做正确的事情，”她说，“如果我们能掌握正确的剂量，那将彻底改变现状。”

展望未来，研究人员正在探索可穿戴或植入式LED设备，并将其与人工智能算法相结合，以实时优化治疗效果。美国宇航局（NASA）正在研究近红外光疗法，以支持太空飞行期间的线粒体功能。与此同时，也有人认为，最具影响力的变革可能并非高科技：重新设计人们日常生活空间的照明系统。

杰弗里和福斯贝里在家里的照明中添加了一些白炽灯泡，他们并非唯一进行此类尝试的人。奥佐格在儿子康复期间开始使用红光照射板，他说很快就发现了益处：唇疱疹减少、腹部手术后伤口愈合更快、视力更清晰、注意力缺陷多动症症状减轻。米特罗法尼斯每天都戴着一个LED头盔，希望以此作为预防措施。安德斯正在试用一款经过独立测试的红光面罩。然而，布施贝克仍然持谨慎态度。

“这让我很紧张。我们仍然不完全了解我们正在做的事情，”她说。对于那些想要改善日常饮食的人，她的建议很简单：去户外走走。

🔗 https://www.nature.com/articles/d41586-026-00878-1