绿光通过视网膜生物钟蛋白BMAL1/CLOCK调控雏鸡褪黑素合成的机制研究

《Chronobiology International》：Monochromatic green light enhances the expression of positive-regulating clock proteins and the synthesis of melatonin in both pinealectomized and sham-operated chicks

本研究探讨了单色光（特别是绿光）如何独立于松果体调控雏鸡视网膜生物钟。研究人员通过松果体切除手术发现，视网膜生物钟蛋白BMAL1/CLOCK的表达及褪黑素分泌具有自主节律性。绿光可特异性促进BMAL1节律性表达和CLOCK蛋白水平，进而增强褪黑素合成。该研究为光环境调控禽类生物钟的机制提供了新见解。

　　

鸟类拥有由视交叉上核(SCN)、松果体和视网膜组成的复杂生物钟系统。有趣的是，松果体和视网膜不仅能感知光线，还能自主产生昼夜节律振荡并分泌褪黑素。其中，生物钟核心蛋白BMAL1和CLOCK形成的异源二聚体，如同精密齿轮般驱动着褪黑素分泌的节律调控。

研究人员设计了一个精妙的实验：将新生雏鸡分别饲养在白、红、绿、蓝四种单色光环境下（光照周期LD₁₂:12），并在第四天进行松果体切除或假手术。通过ELISA、Western blot等技术发现：无论是否存在松果体，不同单色光下视网膜BMAL1/CLOCK蛋白表达节律均保持稳定，且绿光表现出特殊优势。具体而言，绿光能显著提升BMAL1的节律振幅和CLOCK的日均表达水平，如同给生物钟上了发条。这些蛋白主要富集在视网膜光感受器细胞中，像微小的钟表匠般精准调控褪黑素合成。

最令人振奋的是，松果体切除虽降低了血浆褪黑素总量，却未改变其昼夜节律模式。这证实雏鸡视网膜是一个独立于松果体的外周生物钟，而绿光正是通过激活视网膜中BMAL1/CLOCK这个"光控开关"，促进褪黑素这座"生理节律调节器"的高效运作。该发现为光疗调控生物节律提供了新的靶点。