小鼠肩胛间的白色脂肪细胞（上图）和腹股沟脂肪库的白色脂肪细胞（下图）中OPN3基因（蓝色）的表达。
缺乏光照会导致季节性的情绪紊乱。而最近一项来自美国辛辛那提儿童中心的研究表明，光照不足的危害不止于此。因为皮肤深处的脂肪细胞也可以感知光线。当身体没有得到足够的光照时，脂肪细胞就会发生代谢紊乱。相关论文发表在1月21日的《细胞报告》杂志上。
“多年来，我们的身体在阳光下进化，创造出了一种叫做视蛋白的光敏基因。”该研究的通讯作者、发育生物学家Richard Lang博士说，“但如今我们在人造光下的呆的时间太长了，而人造光的光谱和太阳光并不一样。”
许多人知道某些波长的光可能是有害的，例如原子弹的伽玛辐射，或来自太阳的紫外线。尽管小鼠有皮毛，人也会穿衣服，但光确实会进入我们的身体。Lang博士说，光子（光的基本粒子）一旦穿过皮肤的外层，可能会减速并分散开来，但它们确实会进入身体内部并影响细胞的行为。“光穿透到深层组织的观点非常新，甚至对我的许多科学同事来说也是如此，但我们和其他研究人员在各种组织中都发现了视蛋白。这只是这项工作的开始。” Lang说。
在最新的研究中，工作人员研究了小鼠在寒冷中反应，结果发现，小鼠和人类一样，会通过颤抖和燃烧脂肪来保暖。更深入的分析表明，在缺乏OPN3基因的情况下，小鼠体内的脂肪燃烧过程会受到影响。而波长为480纳米的蓝光则能够促进体内的加热过程，这种蓝光是阳光的自然组成部分，但在大多数人造光中水平都很低。
当有光照时，OPN3会促使白色脂肪细胞将脂肪酸释放到血液中，各种类型的细胞都可以利用这些脂肪酸作为能量以支持生命活动。但是棕色脂肪细胞会燃烧脂肪酸来产生热量，为身体保暖。当小鼠缺乏OPN3基因时，它们在寒冷的环境中并不能像其他小鼠一样保持体温。但令人惊讶的是，即使是正常的小鼠暴露在缺乏蓝色波长的光线下时，也不能够保持体温。
这表明：正常的能量代谢需要阳光。至少在小鼠身上是这样。
尽管科学家们强烈怀疑，人类也存在类似的依赖光的代谢途径，不过还需要一系列实验来证明这一点。“如果人体内存在光-OPN3脂肪细胞通路，这可能对人类健康产生广泛的影响，现代的生活方式经常让我们受到不自然的光照，晚上暴露在光线下、倒班工作、时差，所有这些因素都会导致代谢紊乱。在工业化国家，非自然的光照已经成为常态。根据目前的研究结果，对OPN3脂肪细胞通路的刺激不足可能是这些国家代谢失调现象常发的部分原因。”
理论上，有朝一日，“光疗法”可能能够预防代谢综合征发展为糖尿病。Lang说，用更好的全光谱照明系统取代室内照明也可以改善公众健康。然而，还需要更多的研究来确定光疗法的潜在治疗价值。就目前来说，多去户外活动一下总是没错的。
科界原创 编译：花花 审稿：alone 责编：张梦
期刊来源： 《细胞报告》
期刊编号：2211-1247
原文链接：https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-01/cchm-fcc012120.php
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