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  人造光擾亂血糖！薛天團(tuán)隊(duì)揭秘光線如何調(diào)控血糖代謝
  
  2023-01-31 來源：轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)網(wǎng)
  
  2023年1月19日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)部薛天教授團(tuán)隊(duì)揭開了光線影響血糖調(diào)控的真相。研究發(fā)現(xiàn)，光線會(huì)通過一條特殊的神經(jīng)環(huán)路作用于棕色脂肪組織，抑制棕色脂肪產(chǎn)熱，從而壓抑了機(jī)體的血糖代謝能力。這項(xiàng)研究為治療、預(yù)防代謝失調(diào)指明了全新的方向。
  
  研究背景
  
  2022年11月14日，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院徐瑜等人在《Diabetologia》上發(fā)表了研究論文。研究發(fā)現(xiàn)，夜間暴露于人造光，會(huì)改變?nèi)梭w生物鐘，影響血糖控制，從而導(dǎo)致糖尿病的患病風(fēng)險(xiǎn)增加28%。
  
  暴露于人造光之所以會(huì)對(duì)人體傷害如此大，是因?yàn)槠淇赡軙?huì)破壞晝夜節(jié)律，從而導(dǎo)致生理活動(dòng)和代謝變量發(fā)生變化，包括運(yùn)動(dòng)、體溫、食物攝入、脂質(zhì)分布、胰島素敏感性、葡萄糖代謝和血漿褪黑激素、糖皮質(zhì)激素和脂肪酸。
  
  研究過程
  
  在新研究中，薛天教授團(tuán)隊(duì)首先對(duì)小鼠和人執(zhí)行葡萄糖耐受性檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)數(shù)個(gè)小時(shí)的光暴露顯著降低了人和鼠的血糖耐受性。哺乳動(dòng)物光感受主要依賴于視網(wǎng)膜上的三類感光細(xì)胞。除了經(jīng)典的視錐和視桿細(xì)胞介導(dǎo)圖像視覺感知之外，光也能直接激活視網(wǎng)膜上的第三類感光細(xì)胞，即視網(wǎng)膜自感光神經(jīng)節(jié)細(xì)胞（ipRGC）。通過基因工程手段，研究人員逐一“敲除”了以上三類感光細(xì)胞的感光能力，發(fā)現(xiàn)光誘發(fā)血糖不耐受由ipRGC細(xì)胞的感光獨(dú)立介導(dǎo)。
  
  下丘腦是調(diào)控機(jī)體代謝的重要區(qū)域，其中ipRGC對(duì)下丘腦視交叉上核SCN和視上核SON核團(tuán)發(fā)出密集的神經(jīng)纖維。已知數(shù)周的異常光照模式能夠通過影響節(jié)律中樞SCN，造成生物鐘節(jié)律失調(diào)，進(jìn)而間接影響到血糖代謝功能。研究人員分別損毀或利用化學(xué)遺傳手段操控接受ipRGC投射的SCN和SON核團(tuán)，發(fā)現(xiàn)了光急性降低血糖耐受性這一過程獨(dú)立于生物鐘節(jié)律系統(tǒng)，而由ipRGC投射至SON的神經(jīng)環(huán)路直接介導(dǎo)。結(jié)合大量神經(jīng)環(huán)路示蹤和操控手段，研究人員進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)了一條腦內(nèi)六級(jí)長(zhǎng)程神經(jīng)環(huán)路介導(dǎo)光降低血糖耐受性。
  
  這些結(jié)果說明，人類很可能與小鼠具有相同的機(jī)制：ipRGC感知光線，通過影響棕色脂肪組織的活性來降低血糖耐受性。
  
  研究結(jié)果
  
  因此，這項(xiàng)研究證實(shí)了光線導(dǎo)致的血糖耐受性急性下降與晝夜節(jié)律無關(guān)，也不是通過神經(jīng)內(nèi)分泌介導(dǎo)，而是直接由神經(jīng)環(huán)路所介導(dǎo)。
  
  這一結(jié)論或許可以解釋，哺乳動(dòng)物是如何在不同光照條件下維持體溫穩(wěn)態(tài)的。在太陽直射的場(chǎng)景中，周圍溫度更高，而光線刺激可以抑制棕色脂肪組織的產(chǎn)熱過程；相反，在更陰冷的樹蔭、室內(nèi)，棕色脂肪組織不再被光線壓抑，開始消耗血糖以產(chǎn)熱、維持體溫。
  
  總之，這項(xiàng)研究解釋了人造光與代謝失調(diào)之間的關(guān)聯(lián)，由此為血糖代謝失調(diào)提供了潛在的治療與預(yù)防思路。晝夜節(jié)律導(dǎo)致人體在夜間的血糖代謝能力較差，結(jié)合新研究的結(jié)論，當(dāng)夜晚與光線暴露這兩個(gè)因素相疊加，會(huì)導(dǎo)致血糖代謝能力進(jìn)一步減弱至谷底。
  
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