Nature：眼睛的损伤让小鼠生物钟发生改变

　　

小鼠在视网膜细胞缺乏的情况下改变生物钟。

 

科学家最新的研究显示，从小鼠的视网膜去除他们的感光细胞后，小鼠的视力丝毫不受影响，但是有趣的是它们无法调节自己的生物钟了。这也为以下的理论提供了更多的支持证据，视网膜对光的感知在哺乳动物的24小时昼夜节律过程中起重要的作用。

 

缺乏视黑质蛋白视网膜神经节细胞(mRGCs)的小鼠会逐渐地缩短它们的日常生理节律，生理节律从24小时的昼夜节律下降为23.5小时的昼夜节律。关于mRGCs的研究由加利福尼亚州Salk研究所的生物研究者Satchidananda Panda报道，并发表在PLoS ONE1上。

 

在没有光源的情况下，哺乳动物自然的接受大约23.5小时的生理节律。因此我们需要用光来调节我们的生理节律，与地球的24小时节律同步。mRGCs与其他的视网膜细胞不一样，它不将信号反馈至大脑的视觉区域，它只是探测光的强度。mRGCs释放感光色素--视黑质，它协助大脑调节瞳孔的大小，激素的含量，以及日常的睡眠程序。

 

除去mRGCs

 

Panda的研究小组测试了小鼠缺乏mRGCs的反应，通过注入白喉毒素，mRGCs对白喉毒素非常敏感。白喉毒素进入血液循环达到mRGCs，使得90%的mRGCs失去功能并离开视网膜。

 

Panda说，我们不确定白喉毒素是否能穿越视网膜屏障。幸运的是，白喉毒素能穿过。

 

研究中的小鼠从24小时的生理节律变为23.5小时的生理节律，与完全在黑暗中生活的小鼠一样。同时，2周后它们还失去了调节瞳孔大小的能力。不过，经过悬崖测试（将小鼠放在某一物体的边缘，小鼠体急切希望能待在一块安全的土地上）的显示，小鼠仍然拥有正常的视觉系统。

Panda的研究结果显示与通过遗传手段使mRGCs退化的实验结果一致，都显示出缺乏mRGCs细胞将使小鼠的生物钟发生变化。

来自牛津大学的Mark Hankins（第二篇研究的作者）说，新的技术使你可以按自己的意愿来改变细胞（使细胞失去功能）。

 

Panda说，下一步将在小鼠的生命早期清除这些细胞，来检验发育过程中是否小鼠有代偿的机制来弥补缺失光信息的缺陷。Hankins说，如果你能用这实验来检验不同阶段小鼠的不同反应，那将十分有趣。目前为止，还没有人做过类似的实验。

 

Panda说，最大的问题是缺乏这些细胞（mRGCs）会不会使人们的睡眠出现紊乱。

 

他还说，如果是这样的话，mRGCs将是一种很有前景的药物靶位，尤其是现在他们研究小组的结果显示有化学药物可以到达这些细胞。可以想象，有一天可以用药物制造黑夜或是修复病人对光的感知能力（有失眠症状的病人）。

 

Hankins认为在这个领域更深入的研究能帮助找出治疗睡眠疾病的方法。只要理解这些细胞精确的光传导机制，这些细胞就能成为药物的靶位了。

（生物通 张欢）