40 Hz 闪烁预处理通过腺苷信号保护非动脉炎性前部缺血性视神经病变

为何闪烁的光可能有助于保护老化的眼睛

晚年突发、无痛的视力丧失令人恐惧，对许多老年人来说，这种现实可能源于一种称为非动脉炎性前部缺血性视神经病变（NAION）的疾病。本研究探讨了一种出人意料的非侵入性保护脆弱眼组织的想法：让眼睛暴露于每秒闪烁40次的柔和光线。在小鼠中，这种在损伤前进行的简单“光训练”有助于其视神经更好地抵御通常会致死的传递视觉信号的神经细胞损伤。

视神经的无声中风

NAION常被描述为视神经前段的一种“微中风”，视神经负责将视觉信息从眼睛传送到大脑。它多发生于55岁以上的人群，并与视乳头拥挤以及高血压、糖尿病、高胆固醇和睡眠呼吸暂停等常见疾病有关。一旦发生血流问题，许多视网膜神经节细胞——构成视神经的神经细胞——会死亡，导致永久性视力丧失。临床试验表明，手术和类固醇治疗对恢复视力效果有限，且在一只眼睛失明的人中，另一只眼发生同样病变的风险显著增加。这推动科学家寻找能“预硬化”视神经的方法，使其能在未来的血流危机中存活。

用节律光训练眼睛

一个有前景的想法借鉴了心脏和大脑研究：缺血预处理，即通过短暂、可控的应激使组织对随后更严重的损伤更具抵抗力。作者并没有像用袖带暂时阻断血流那样操作，而是将40 Hz 的光闪烁作为一种无害且针对视觉系统的刺激。在他们的小鼠NAION模型中，实验动物在诱导视神经缺血之前的三天内，每天两次、每次一小时地暴露于40 Hz 闪烁光。与仅接受恒定光照的小鼠相比，经过预处理的小鼠视网膜神经节细胞减少得更少，眼后部的神经细胞层更厚，沿视觉通路的电生理反应也更强。保护效果在最后一次闪烁会话后约12小时达到最强，24小时时减弱，若在48–72小时前结束闪烁则消失。

持久益处取决于时机

团队还探究了这种保护性训练的持续时间以及是否能在损伤开始后发挥作用。他们发现，经40 Hz 闪烁预处理的小鼠在缺血事件发生四周后仍有更多存活的视网膜神经节细胞和更好的视觉反应，而此时通常已出现明显退化。然而，当相同的光疗在缺血后才开始并持续10天时，并未能挽救神经细胞或视觉功能，甚至加剧了某些视网膜变薄的迹象。这些结果表明，闪烁更像是一种疫苗而非治疗：必须在损伤发生前给予以建立抵抗力，而且其有益窗口大约局限于血供问题发生前的一天左右。

腺苷：保护性的化学信使

为揭示40 Hz 闪烁如何保护视神经，研究人员聚焦于腺苷——一种在应激时积累的天然脑内化学物质，它能抑制过度激活的神经元、改善局部血流，并被认为是经典预处理的核心。他们显示，一小时的40 Hz 闪烁会提高眼内腺苷水平。当他们用药物二磷酸吡啶（dipyridamole）阻断关键的腺苷转运蛋白（ENT1/2）时，光诱导的保护消失，表明腺苷跨膜转运是必要的。阻断位于神经细胞上的腺苷A1受体——它们有助于抑制电活动——同样抹去了保护效果，但并未改变受体的丰度，这暗示关键步骤是激活现有的A1受体，而不是生成更多受体。重要的是，20 Hz 或 80 Hz 的闪烁并未提供相同保护，凸显40 Hz 对该效应而言具有特殊的节律性。

抑制视神经的炎症反应

除拯救神经细胞外，40 Hz 预处理还减少了视神经的炎症反应。在未经处理的缺血小鼠中，小胶质细胞——大脑的常驻免疫细胞——数量增加并转为激活的、可能有害的状态。经预处理的小鼠小胶质细胞更少，视神经前段的激活标记物CD68水平也较低。当A1受体被阻断时，这种对小胶质细胞的平抑效应部分丧失，进一步将腺苷信号与细胞存活和炎症控制联系起来。综合来看，这些发现表明节律光使视觉系统在面对缺血时倾向于更安静的神经信号传递和更克制的免疫反应。

这对有风险的人意味着什么

对患者，尤其是已经在一只眼睛发生NAION的人而言，这些小鼠结果提出了一个可能性：使用40 Hz 光闪烁作为一种安全、适合家庭使用的预处理疗法来保护剩余视力。由于NAION的风险常常持续多年且可能累及双眼，间歇性的闪烁疗程或许有一天可用于在事件发生前增强视神经的耐受性。但仍有大量工作要做：必须在年长动物和更大的模型中测试该方法，确定最安全且最有效的闪烁剂量，并确保反复刺激不会造成伤害。尽管如此，鉴于40 Hz 的光与声刺激已在阿尔茨海默病等疾病的临床探索中有所应用，这项研究仍提供了令人鼓舞的概念性证据，表明适当节律的闪烁光可能有助于保护易受损的眼睛免受这种严重视力丧失形式的侵害。

引用: Su, L., Lu, R., Huang, L. et al. 40 Hz flicker preconditioning protects nonarteritic anterior ischemic optic neuropathy via adenosine signaling. Commun Biol 9, 310 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09591-1

关键词: 视神经缺血, 视网膜神经节细胞, 腺苷信号, 40 Hz 光闪烁, 视觉保护