红外A波段(IR-A)通过调控p53通路和昼夜节律钟影响人皮肤及皮下脂肪组织的生理机制研究

本研究首次揭示红外A波段(IR-A)辐射通过调控p53通路和昼夜节律钟(CRY1/2)影响人皮肤及皮下脂肪组织的分子机制。研究人员采用水过滤红外A(wIRA)照射技术，结合转录组学和免疫组化分析，发现IR-A诱导的瞬时基因表达变化涉及热休克蛋白(HSPs)、免疫应答和代谢调控，且昼夜偏好型(MT/ET)个体呈现差异响应。该成果为理解日光防护机制和光疗优化提供新思路。

　　

阳光中的红外A波段(IR-A)占地球表面太阳辐射的54%，其穿透力可直达皮下脂肪组织。尽管已知IR-A能减轻紫外线(UV)引起的皮肤损伤，但其分子机制及与人体昼夜节律的关联仍是未解之谜。更关键的是，个体对昼夜时型的偏好（晨型MT/夜型ET）是否影响IR-A的生物效应，这一科学问题尚未被探索。

来自芬兰的研究团队在《Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology》发表的研究中，采用水过滤红外A(wIRA)照射19名志愿者臀部皮肤20分钟，通过时序活检(基线/15分钟/24小时)结合转录组学和免疫组化技术，首次揭示IR-A通过调控p53通路和昼夜节律钟蛋白CRY1/2产生组织特异性效应。研究发现：

关键技术方法

1. 使用光谱匹配太阳IR-A的wIRA照射系统
2. 多时间点(0/15min/24h)皮肤与脂肪组织活检
3. Drop-seq高通量转录组测序
4. CRY1/2和p53的免疫组化染色
5. 基于mMEQ量表的昼夜偏好分型(MT/ET)

主要研究结果

2.1 IR-A引起皮肤和脂肪组织的瞬时基因表达变化
转录组分析显示，IR-A照射15分钟后皮肤和脂肪组织分别出现148和185个差异表达基因(DEGs)，涉及热休克蛋白(HSPA1A/B)等应激反应基因的瞬时上调，24小时后恢复基线水平。

2.2 通路分析揭示组织特异性响应
皮肤中MAPK/PPAR通路被激活，脂肪组织则出现糖蛋白合成变化。晚期响应(24h)时，脂肪组织出现IL-6/IGF-1等生长因子通路上调，提示代谢重编程。

2.3 皮肤温度与基因表达相关性
皮肤表面温度峰值达42.9°C时，锌指蛋白ZNF490/ZNHIT2表达与温度呈负相关，而脂肪组织的CDKN1A(p21编码基因)与温度变化负相关，提示热应激调控细胞周期。

2.4 IR-A对昼夜节律钟的影响
免疫组化显示CRY1在15分钟即增加，CRY2在24小时显著升高。夜型(ET)个体脂肪组织中CRY2表达更高，且TP53(p53编码基因)响应更强，表明昼夜偏好影响IR-A的时钟调控。

2.4.2 昼夜偏好调控IR-A响应模式
晨型(MT)个体主要激活IL-17/TNF等先天免疫通路，而夜型(ET)个体通过GADD45B增强p53通路调控，呈现更强的凋亡和自噬(DEPP1/DUSP2)响应。

研究意义
该研究首次阐明IR-A通过"热应激-时钟重编程"双途径影响皮肤生理：短期(15分钟)激活HSPs和p53通路提供光保护作用，长期(24小时)通过CRY1/2调节昼夜节律。更重要的发现是，昼夜偏好型显著影响IR-A的生物效应——夜型个体更依赖p53介导的细胞修复，而晨型个体偏向免疫防御。这为优化光疗时机（如早晨IR-A照射增强UV防护）提供分子依据，也为解释个体化日光反应差异开辟新视角。研究采用的wIRA技术因其光谱特性与太阳光一致，具有直接的临床转化价值。