科学家揭示了一些视网膜细胞对人工照明的反应

对大多数人来说，花在屏幕上的时间——电脑、手机和iPad上的时间——构成了许多小时，并且经常扰乱睡眠。现在，索尔克研究所的研究人员已经确定了眼睛中的一些细胞是如何处理环境光和重置我们的生物钟的，生物钟是一种叫做昼夜节律的生理过程的日常周期。当这些细胞在半夜暴露在人造光下时，我们的生物钟可能会混乱，导致一系列健康问题。

研究结果于2018年11月27日发表在《细胞报告》(Cell Reports)上，可能有助于为与认知功能障碍、癌症、肥胖、胰岛素抵抗、代谢综合征等相关的偏头痛、失眠、时差和昼夜节律紊乱提供新的治疗方法。

该研究的资深作者Satch教授Satchin Panda说：“无论是从屏幕时间开始，还是在室内度过一天，抑或是在深夜保持清醒，我们都在不断地接触人造光。“这种生活方式会打断我们的昼夜节律，对健康产生有害影响。”

我们眼睛的后部包含一种叫做视网膜的感觉膜，它的最内层包含一个微小的感光细胞子集，就像数码相机中的像素一样工作。当这些细胞暴露在持续的光线下时，一种叫做黑视蛋白的蛋白质会在它们体内不断再生，将环境光水平直接发送到大脑，以调节意识、睡眠和警觉性。照射10分钟后，黑色素蛋白在同步我们的生物钟中起着关键作用，在强光下，它抑制褪黑激素，负责调节睡眠。

该论文的第一作者Ludovic Mure说：“与眼睛中的其他感光细胞相比，只要光线持续几秒钟，黑色素细胞就会做出反应。“这一点至关重要，因为我们的生物钟只能对长期光照做出反应。”

在这项新工作中，Salk的研究人员使用分子工具来开启小鼠视网膜细胞中黑视蛋白的产生。他们发现，当暴露在重复的长脉冲光下时，这些细胞中的一些具有维持光反应的能力，而另一些则变得不敏感。

传统上，这种蛋白质会阻断某些受体的活性，被称为抑制性蛋白质，当灯亮时，它应该会在几秒钟内停止细胞的光敏反应。研究人员惊讶地发现，抑制素实际上是黑色素对长期照射持续反应的必要条件。

在缺乏任何形式抑制剂蛋白(-抑制剂蛋白1和-抑制剂蛋白2)的小鼠中，产生黑视蛋白的视网膜细胞在长期照射下不能保持对光的敏感性。已经证明抑制素有助于视网膜细胞中黑视蛋白的再生。

熊猫说：“我们的研究表明，这两种抑制剂以一种特殊的方式完成了黑视蛋白的再生。“一种抑制剂的作用是阻止反应，而另一种则有助于黑视蛋白重新加载其视网膜光感受辅因子。当这两个步骤快速连续地进行时，细胞似乎会不断地对光做出反应。”

例如，通过更好地理解体内黑视蛋白的相互作用和眼睛对光的反应，熊猫希望找到新的目标来对抗人工照明造成的昼夜节律扭曲。此前，Panda的研究团队发现，名为opsinamides的化学物质可以在不影响小鼠视力的情况下停止小鼠体内黑视蛋白的活性，这为偏头痛患者对光的过敏反应提供了一种潜在的治疗方法。接下来，研究人员的目标是找到影响黑视蛋白的方法，以重置生物钟，帮助治疗失眠。

这项工作得到了利昂娜m .和哈里b .赫尔姆斯利慈善信托基金、美国国立卫生研究院和格伦基金会的支持。

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