音爆！！ 聲波幫你減肥，不打針，不吃藥！ ~~ 2025年4月19日，由Masahiro Kumeta領導的京都大學的研究人員在《通訊生物學》上發表了一項開創性的研究，該研究顯示，可聽見的聲波可以影響細胞行為，特別是通過調節基因表達來抑制脂肪細胞（脂肪細胞）分化。 這項名為「機械敏感基因和脂肪細胞分化的聲學調節」的研究展示了聲音作為一種非侵入性機械刺激如何改變細胞過程，為生物技術和肥胖管理開闢了潛在的應用途徑。 背景和動機 眾所周知，細胞通過機械轉導對機械刺激做出反應，機械轉導是將物理力轉化為生化信號的過程。 雖然以前的研究已經探索了高強度超聲或低振動刺激，但由於難以將聲音的影響與熱或振動等混雜因素隔離開來，可聽聲波（20 Hz 至 20 kHz，在人類聽覺範圍內）對細胞行為的影響尚未得到充分探索。 Kumeta 的團隊以他們 2018 年的發現為基礎，該發現表明可聽聲音可以調節機械敏感基因，但試圖改進實驗設置，將變化直接歸因於聲波並研究它們對脂肪細胞發育的影響。 研究人員設計了一種精確的聲音發射系統，將受控的聲波傳遞到培養的細胞，最大限度地減少外來影響。設置涉及： •振動感測器：連接到放大器的數位音訊播放機將聲音信號發送到安裝在架子上的倒置振動感測器。該換能器通過隔膜將聲波傳輸到細胞培養皿，類比生理聲級（約 100 Pa，與響亮的對話或音樂聲音相當）。 •聲音模式：測試了三種聲音類型：440 Hz 正弦波（相當於音符 A）、14 kHz 高頻音調和白雜訊（隨機寬带聲音）。這些藥物連續施用 2 或 24 小時或按特定時程表進行分化實驗。 •細胞類型：該研究主要使用小鼠 C2C12 成肌細胞（肌肉前體細胞）進行基因表達分析，使用 3T3-L1 前脂肪細胞（脂肪細胞前體）進行脂肪細胞分化研究。 •分析技術：RNA 測序鑒定差異表達基因，而顯微鏡和生化分析評估細胞形態、分化和分子途徑。由於基因 Ptgs2 （前列腺素-內過氧化物合酶 2，也稱為 Cox-2） 對聲音的強烈反應，因此特別關注該基因。 實驗在控制下進行，以確保聲音的特定效果，例如保持一致的溫度和最大限度地減少振動偽影。 對於脂肪細胞分化，在最初的 3 天誘導階段，使用含有甲基異丁基黃嘌呤、地塞米松和胰島素 （MDI） 的分化培養基將 3T3-L1 細胞暴露於聲音中，然後在僅胰島素培養基中暴露 4 天。 這些發現對基礎生物學和臨床應用都有深遠的影響： •非侵入性療法：由於聲音是非物質的，因此聲刺激提供了一種安全、即時和非侵入性的方法來調節細胞行為。該研究表明，基於聲音的療法有可能通過無需藥物或手術即可抑制脂肪細胞形成來控制肥胖。 •醫學應用：鑒於 Ptgs2 在這些過程中的作用，除了肥胖之外，聲學調節還可以指導幹細胞分化、促進組織癒合或調節炎症。聲音的非侵入性使其對臨床環境很有吸引力，可能通過可穿戴設備傳遞。 連結：