半夜刷手机,究竟如何影响我们的生物钟?

【字体: 时间:2018年11月30日 来源:生物通

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  如今,许多人晚上都会躺在床上刷手机或平板电脑。明明到了睡觉的时间,怎么总是不想睡呢?第二天一早,怎么又总是睡不醒呢?

  

如今,许多人晚上都会躺在床上刷手机或平板电脑。明明到了睡觉的时间,怎么总是不想睡呢?第二天一早,怎么又总是睡不醒呢?

近日,美国索尔克研究所的研究人员确定了眼睛中的某些细胞如何处理环境光线,并重设我们的生物钟。深夜,当这些细胞暴露在人造光下时,我们的生物钟会混乱,导致一系列的健康问题。

这项研究成果于本周发表在《Cell Reports》杂志上。它有望帮助科学家开发出偏头痛、失眠症、时差和昼夜节律疾病的新型疗法,而这些疾病与认知功能障碍、癌症、肥胖、胰岛素抵抗和代谢综合征有关。

资深作者、索尔克研究所的Satchin Panda教授表示:“我们不断接触人造光,无论是刷手机,还是晚上待在室内。这种生活方式导致我们的昼夜节律遭到破坏,并对健康产生有害影响。”

我们视网膜的最内层包含一群光敏细胞。当这些细胞接触光线时,一种称为黑视素(melanopsin)的蛋白就不断再生,将环境光线的水平直接发送给大脑,以调节意识、睡眠和警觉。它在同步我们的生物钟方面起着关键作用,10分钟的强光照射就会抑制负责调节睡眠的褪黑素。

在这项研究中,Panda教授领导的团队利用分子工具来开启小鼠视网膜细胞中黑视素的产生。他们发现,在暴露于反复的长脉冲光时,一些细胞可维持光响应的能力,而另一些细胞则变得不敏感。

传统的观念认为,抑制蛋白(arrestin)应该在灯光亮起的几秒内停止细胞的光敏反应。然而,研究人员惊讶地发现,事实上抑制蛋白正是黑视素对长时间光线照射作出反应所必需的。

在缺乏抑制蛋白(β-抑制蛋白1和β-抑制蛋白2)的小鼠中,产生黑视素的视网膜细胞在长时间照射下无法维持它们对光线的敏感度。这个结果恰恰表明,抑制蛋白有助于视网膜细胞中的黑视素再生。

“我们的结果表明,两种抑制蛋白以独特的方式实现了黑视素的再生,”Panda谈道。“一种抑制蛋白发挥停止光敏反应的传统作用,而另一种帮助黑视素结合它的视网膜感光辅助因子。当这两个步骤快速交替时,细胞似乎不断对光线作出反应。”

为了更好地了解黑视素的相互作用以及眼睛对光线的反应,Panda希望找到新的靶点,以对抗昼夜节律的失调。未来,研究人员希望找到影响黑视素的方法,以重设生物钟并治疗失眠症。(生物通 薄荷)

原文检索

Sustained Melanopsin Photoresponse Is Supported by Specific Roles of β-Arrestin 1 and 2 in Deactivation and Regeneration of Photopigment.

DOI: https://doi.org/10.1016/j.celrep.2018.11.008

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