魷魚、章魚、墨魚、部分兩棲動(dòng)物以及變色龍等都可以在眨眼之間改變皮膚顏色,這是因?yàn)樗鼈兊钠つw上有獨(dú)立于大腦的感光器,這種感光器屬于被稱為視蛋白的蛋白質(zhì)家族。
哺乳動(dòng)物也有視蛋白,而且它們是視網(wǎng)膜中含量最豐富的蛋白質(zhì),這些光敏色素負(fù)責(zé)色覺(錐視蛋白)和弱光視覺(視紫紅質(zhì))。雖然先前的研究表明,哺乳動(dòng)物可能在眼外表達(dá)視蛋白,但幾乎沒有關(guān)于它們可能影響哪些機(jī)體功能的信息。
不過最新研究發(fā)現(xiàn),一種在小鼠毛囊中發(fā)現(xiàn)、名為神經(jīng)蛋白酶(Neuropsin)的視蛋白,可以使皮膚的晝夜節(jié)律時(shí)鐘與明暗周期同步,而不依賴于眼睛去看或大腦去感知白天黑夜。
這項(xiàng)研究的共同作者、華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院眼科研究助理教授伊森·布爾(Ethan Buhr)表示,以前人們認(rèn)為哺乳動(dòng)物在進(jìn)化過程中,大腦接管了身體所有器官的相關(guān)信息,無論是白天還是黑夜。但最新研究發(fā)現(xiàn),皮膚實(shí)際上利用以前神秘的視蛋白基因——神經(jīng)蛋白酶來表達(dá)自己的感光器。
這意味著,即使是在培養(yǎng)皿中的時(shí)候,皮膚也可以感覺到白天和黑夜變化。華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院眼科教授拉斯·范·格爾德(Russ Van Gder)說,有了神經(jīng)蛋白酶,皮膚會(huì)發(fā)現(xiàn)時(shí)區(qū)的變化,并在幾天內(nèi)就能適應(yīng)新的時(shí)區(qū)。
這項(xiàng)研究對(duì)醫(yī)學(xué)的影響仍在研究中。但來自其他實(shí)驗(yàn)室的研究表明,皮膚中重要的生理學(xué)機(jī)能是由晝夜節(jié)律時(shí)鐘控制的。例如,由于皮膚修復(fù)DNA損傷的能力也有晝夜節(jié)律變化,因此與下午發(fā)出的紫外線相比,清晨紫外線對(duì)引發(fā)小鼠皮膚癌的作用要高五倍。
研究人員現(xiàn)在想要看看,如果皮膚暴露在特定類型的光線下,是否能更好地恢復(fù)。最近的研究還表明,在白天或晚上的特定時(shí)間給藥會(huì)對(duì)藥物效果產(chǎn)生重大影響,很可能同樣的觀察結(jié)果也適用于皮膚。
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