儀景通光學科技（上海）有限公司
EVIDENT共聚焦助力揭示光感知調控血糖代謝的神經機制
檢測樣品：血糖
檢測項目：光感知調控血糖代謝的神經機制
方案概述：該工作發現了光直接通過激活視網膜上特殊的感光細胞，經視神經至下丘腦和延髓的系列神經核團傳遞信號，最終通過交感神經作用于外周的棕色脂肪組織，直接壓抑了機體的血糖代謝能力。
研究人員首先對小鼠執行葡萄糖耐受性檢測（GTT），發現數個小時的光暴露顯著降低了小鼠的血糖耐受性。哺乳動物光感受主要依賴于視網膜上的各類感光細胞。除了經典的視錐（Cones）視桿（Rods）細胞介導圖像視覺感知之外，光也能直接激活視網膜上的第三類感光細胞視網膜自感光神經節細胞（ipRGC），它依靠自身表達的視黑素（Melanopsin）對波長靠近480nm的短波長藍光敏感。ipRGC支配諸多下游腦區進而調控如瞳孔對光反射、晝夜節律、睡眠和情緒認知功能。光降低血糖耐受性通過何種感光細胞介導？通過基因工程手段，研究人員逐一使視網膜各類感光細胞喪失感光能力，發現光誘發血糖不耐受由ipRGC感光獨立介導（圖1）。接著研究人員進一步探究視網膜至腦內的哪些核團參與光調節糖代謝。下丘腦是調控機體代謝的重要區域，其中與ipRGC有較密集連接的是下丘腦視交叉上核SCN和視上核SON核團。已知數周光照模式的改變能夠通過影響節律中樞SCN，造成生物鐘節律紊亂，進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遺傳手段操控ipRGC投射的SCN和SON核團，發現了光急性降低血糖耐受性這一過程獨立于生物鐘節律系統，而由ipRGC-SON的神經環路直接介導（圖1）。結合大量神經環路示蹤和操控手段，研究人員進一步發現ipRGC-SONOXT（視上核內催產素(Oxytocin)能神經元）-SONAVP（SON內抗利尿激素(Vasopressin)能神經元）-PVN（下丘腦室旁核）-NTSVgat（孤束核的GABA能抑制性神經元）-RPa（中縫蒼白核）這樣一條腦內六級長程神經環路介導光降低血糖耐受性（圖1）。
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