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机械疗法是使用机械力刺激组织愈合的概念,几十年来一直作为一种物理疗法来帮助治愈受伤的肌肉。然而,机械疗法的生物学基础和最佳设置仍然知之甚少,尤其是对于老年患者。众所周知,随着年龄的增长,愈合能力会下降,老年患者将从有效的、非侵入性的肌肉骨骼治疗方法中受益匪浅。
一项新的多学科研究有助于缩小机械疗法对老化肌肉有效性的知识差距。该研究由 Wyss 生物启发工程研究所和哈佛大学 John A. Paulson 工程与应用科学学院 (SEAS) 的研究人员进行,该学院由 Wyss 核心教员 David Mooney 博士领导。与副教员和 Paul A. Maeder 工程与应用科学教授 Conor Walsh 博士合作
在之前的工作中,合作者利用沃尔什实验室在可穿戴机器人系统方面的专业知识,开发了一种机器人机械治疗设备,其功能类似于高度先进的按摩枪。该技术能够将非侵入性机械疗法精确地输送到小鼠受伤的肌肉,从而使团队能够测量其生物学效应。研究人员使用该设备优化了施加在幼小动物肌肉上的力的大小、持续时间和频率,以加速愈合,并发现机械疗法通过减轻受伤后的炎症来加速肌肉愈合。
现在,研究人员在老化的肌肉上使用这种装置,发现帮助年轻肌肉在受伤后更快愈合的相同机械疗法实际上对衰老产生相反的效果——促进年轻肌肉愈合的设置加剧了旧肌肉的损伤。为了寻找对这些结果的解释,研究小组发现机械疗法放大而不是减轻了老化肌肉的炎症,最终通过破坏肌肉干细胞的行为阻碍了正常的愈合过程,肌肉干细胞是负责更换受损肌肉组织的细胞亚群。
在这些发现的推动下,研究人员接下来询问控制炎症以及提供机械疗法是否有助于实现老化肌肉的愈合效果。他们发现情况确实如此:将机械疗法与抗炎治疗相结合可显着改善老化肌肉的愈合,并且优于单独的抗炎治疗。这项发表在Science Robotics上的工作为治愈老年患者的肌肉损伤开辟了一条激动人心的非侵入性治疗途径。
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