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放大字体  缩小字体 发布日期:2019-10-17 09:58  浏览次数:0
摘 要:鱿鱼、章鱼、乌贼、两栖动物和变色蜥蜴都是能在眨眼间改变皮肤颜色的动物。他们的皮肤里有光感受器,独立于大脑运作。光感受器是
 鱿鱼、章鱼、乌贼、两栖动物和变色蜥蜴都是能在眨眼间改变皮肤颜色的动物。他们的皮肤里有光感受器,独立于大脑运作。光感受器是视蛋白家族的一部分。
哺乳动物也有视蛋白。它们是视网膜中最丰富的蛋白质。这些光敏色素负责颜色视觉(视锥蛋白)和昏暗光线下的视觉(视紫红质)。虽然先前的研究表明哺乳动物可能在眼睛外表达视蛋白,但关于它们可能影响哪些功能的信息却很少。
10月10日发表在《当代生物学》杂志上的一项研究发现,一种称为神经蛋白酶的视蛋白在小鼠毛囊中表达,并使皮肤的昼夜节律与明暗周期同步,与眼睛或大脑无关。
华盛顿大学医学院眼科学研究助理教授伊桑·布尔说:“这是首次在哺乳动物眼睛外直接控制昼夜节律的视蛋白光感受器的功能演示。”
布尔说,假设当哺乳动物进化时,大脑负责通知身体的所有器官是白天还是黑夜。但是,他说,这项研究发现,皮肤实际上是通过opsin基因家族的一个以前神秘的成员neuropsin来表达自己的感光细胞。
这意味着,即使是在菜里自己培养出来的,皮肤也能感觉到是白天还是黑夜。
UW医学院眼科学教授兼主席、合著者Russ van Gelder说:“如果你模拟把培养好的皮肤从西雅图带到日本(通过模拟跨时区的光线变化),皮肤就会发现,由于神经蛋白酶的作用,时区在几天内发生了变化,并适应了新的时区。”是的。
对医学的影响仍在调查中。来自其他实验室的研究表明,皮肤的重要生理学是在生物钟的控制下进行的。例如,北卡罗莱纳大学的诺贝尔奖获得者阿齐兹·桑卡尔小组的研究表明,由于皮肤修复DNA损伤的能力的昼夜变化,清晨给予的紫外线在引发小鼠皮肤癌方面的效果比下午晚些时候给予的紫外线高5倍。
研究人员现在想知道,如果皮肤暴露在某些类型的光线下,它是否会愈合得更好。
辛辛那提儿童医院的联合首席研究员理查德·朗说:“虽然我们的研究仍在进行中,但我们假设,在一天中的某些时候,特定颜色的光会影响皮肤的愈合方式。利用昼夜节律来加强医疗实践的潜力是一个不断增长的研究领域。最近的研究表明,在白天或晚上的特定时间给药会对药物的有效性产生重大影响。很可能同样的观察也适用于皮肤中介。
在这项研究中,研究小组使用了没有视网膜光感受器和非功能性黑素蛋白基因的小鼠。正常情况下,视网膜光感受器与黑素素结合,以告知大脑的生物钟是亮的还是暗的。实验鼠因此无法使其行为与明暗周期同步。然而,这些动物皮肤的昼夜节律与局部的明暗周期保持同步。有些老鼠在黎明醒来,有些在黄昏醒来。老鼠通常只在晚上跑,但有些在天黑前就开始用轮子跑了。不管怎样,皮肤可以利用神经素来感知明暗循环并保持时间。
 
 
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