阿拉巴马大学亨茨维尔分校的研究人员近日公布了最新研究成果,表明连续低强度超声波能够将人体的免疫反应从炎症状态切换为修复模式。这一发现为预防创伤后骨关节炎提供了一种潜在的新途径;据统计,约八分之一的关节炎病例属于此类,且往往在最初受伤多年后才会显现。
该研究的核心在于探索超声波对巨噬细胞的影响,巨噬细胞是参与炎症反应和组织修复的关键免疫细胞。人体在受伤后会动员两类巨噬细胞:一种是负责清理受损组织的侵略性“防御型”(M1),另一种则是促进愈合的“修复型”(M2)。当防御型巨噬细胞活跃时间过长时,就会产生破坏软骨并诱发关节炎的慢性炎症,问题也随之产生。
研究表明,在超声波的干预下,巨噬细胞会从促炎的M1状态转变为更具修复特性的类M2状态,从而降低炎症指标并提升与组织修复相关的标记物水平。这种非侵入性且无需药物的方法,有助于重建受损关节内的生物平衡。
这项发表在2026年5月《科学报告》杂志上的研究,由化学与材料工程教授Anuradha Subramanian领衔。她的团队将Shahid Khan在博士研究期间开展的生物实验,与数学科学系Satyaki Roy教授开发的计算及统计方法相结合,研究生Owen Trippany也对此做出了贡献。
为了更精准地模拟关节受损后的实际情况,研究人员采用了纤连蛋白碎片,这是一种在关节组织降解时自然产生的分子。相比传统的实验室方法,这种方式能更真实地还原受损关节的生物环境。
通过转录组学分析与差异聚类法,研究人员成功识别出了基因活性的协同变化。结果显示,当巨噬细胞处于超声波作用下时,炎症标记物明显减少,而与组织修复相关的标记物则显著增加。
Subramanian解释道:“防御型巨噬细胞如果持续占据主导地位,可能会营造出一种长期的炎症环境,从而促使创伤后骨关节炎的形成。”她的同事Roy补充说:“创伤后骨关节炎的发生部分归因于持久的炎症,它阻碍了组织修复并加速了关节退化;而连续低强度超声波提供了一种非侵入式且非药物的手段来调控免疫细胞的行为。”
该项研究由美国国立卫生研究院(NIH)下属的国家关节炎、肌肉骨骼及皮肤疾病研究所通过R01资助项目提供支持。
虽然目前的研究仍局限于实验室环境,但其展现出的巨大潜力已不容忽视。后续研究将包括在早期创伤后骨关节炎的动物模型上验证这些结论,并深入探讨超声波调节对关节损伤长期组织修复的影响。现有数据表明,该技术未来有望成为辅助疗法,用以延缓关节炎进程并提升关节损伤后的康复质量。




