對大多數(shù)人來說，花在屏幕上的時間——電腦、手機和iPad上的時間——構成了許多小時，并且經(jīng)常擾亂睡眠?，F(xiàn)在，索爾克研究所的研究人員已經(jīng)確定了眼睛中的一些細胞是如何處理環(huán)境光和重置我們的生物鐘的，生物鐘是一種叫做晝夜節(jié)律的生理過程的日常周期。當這些細胞在半夜暴露在人造光下時，我們的生物鐘可能會混亂，導致一系列健康問題。
研究結果于2018年11月27日發(fā)表在《細胞報告》(Cell Reports)上，可能有助于為與認知功能障礙、癌癥、肥胖、胰島素抵抗、代謝綜合征等相關的偏頭痛、失眠、時差和晝夜節(jié)律紊亂提供新的治療方法。
該研究的資深作者Satch教授Satchin Panda說：“無論是從屏幕時間開始，還是在室內度過一天，抑或是在深夜保持清醒，我們都在不斷地接觸人造光?！斑@種生活方式會打斷我們的晝夜節(jié)律，對健康產(chǎn)生有害影響?！?
我們眼睛的后部包含一種叫做視網(wǎng)膜的感覺膜，它的最內層包含一個微小的感光細胞子集，就像數(shù)碼相機中的像素一樣工作。當這些細胞暴露在持續(xù)的光線下時，一種叫做黑視蛋白的蛋白質會在它們體內不斷再生，將環(huán)境光水平直接發(fā)送到大腦，以調節(jié)意識、睡眠和警覺性。照射10分鐘后，黑色素蛋白在同步我們的生物鐘中起著關鍵作用，在強光下，它抑制褪黑激素，負責調節(jié)睡眠。
該論文的第一作者Ludovic Mure說：“與眼睛中的其他感光細胞相比，只要光線持續(xù)幾秒鐘，黑色素細胞就會做出反應?！斑@一點至關重要，因為我們的生物鐘只能對長期光照做出反應?！?
在這項新工作中，Salk的研究人員使用分子工具來開啟小鼠視網(wǎng)膜細胞中黑視蛋白的產(chǎn)生。他們發(fā)現(xiàn)，當暴露在重復的長脈沖光下時，這些細胞中的一些具有維持光反應的能力，而另一些則變得不敏感。
按照傳統(tǒng)的觀點，這種阻斷某些受體活性的蛋白質被稱為抑制性蛋白質，應該在開燈的幾秒鐘內停止細胞的光敏反應。研究人員驚訝地發(fā)現(xiàn)，抑制素實際上是黑色素對長期照射持續(xù)反應的必要條件。
在缺乏任何形式抑制劑蛋白(-抑制劑蛋白1和-抑制劑蛋白2)的小鼠中，產(chǎn)生黑視蛋白的視網(wǎng)膜細胞在長期照射下不能保持對光的敏感性。已經(jīng)證明抑制素有助于視網(wǎng)膜細胞中黑視蛋白的再生。
熊貓說：“我們的研究表明，這兩種抑制劑以一種特殊的方式完成了黑視蛋白的再生?！耙环N抑制劑的作用是阻止反應，而另一種則有助于黑視蛋白重新加載其視網(wǎng)膜光感受輔因子。當這兩個步驟快速連續(xù)地進行時，細胞似乎會不斷地對光做出反應?！?
例如，通過更好地理解體內黑視蛋白的相互作用和眼睛對光的反應，熊貓希望找到新的目標來對抗人工照明造成的晝夜節(jié)律扭曲。此前，Panda的研究團隊發(fā)現(xiàn)，名為opsinamides的化學物質可以在不影響小鼠視力的情況下停止小鼠體內黑視蛋白的活性，這為偏頭痛患者對光的過敏反應提供了一種潛在的治療方法。接下來，研究人員的目標是找到影響黑視蛋白的方法，以重置生物鐘，幫助治療失眠。
這項工作得到了利昂娜m .和哈里b .赫爾姆斯利慈善信托基金、美國國立衛(wèi)生研究院和格倫基金會的支持。
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