恒遠(yuǎn)報(bào)道:太陽紫外線（UV）輻射是皮膚癌的主要原因,但它對(duì)健康也有益處,比如能促進(jìn)必需維生素D的生成和改善情緒.5月17日的一篇文章指出陽光紫外線能增加學(xué)習(xí)和記憶能力,研究人員指出其中的機(jī)制在于紫外線照射能激活大腦谷氨酸生產(chǎn)的分子途徑,提高動(dòng)物的學(xué)習(xí)和記憶能力.
這項(xiàng)研究十分有趣,因?yàn)樗鼮樽罱岢龅年P(guān)于紫外線調(diào)節(jié)大腦和中樞神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的理論提供了更多的證據(jù).
適度的陽光照射對(duì)人體有很多好處,包括維生素D的合成以及多種皮膚疾病的治療等.此外,人們還發(fā)現(xiàn)陽光照射對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)也有一定程度的影響,例如適度的日光照射可以改善人們的情緒和認(rèn)知.然而,由于研究手段的局限,對(duì)日光照射引起與神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)的行為變化的深層機(jī)制目前并不清楚.而日光照射皮膚最終如何影響腦內(nèi)神經(jīng)細(xì)胞的代謝以及神經(jīng)環(huán)路的功能也一直是個(gè)未解之謎.
最初,熊偉教授等人其實(shí)并不是想要研究紫外線對(duì)大腦或皮膚的影響.他們利用近期開發(fā)的單細(xì)胞質(zhì)譜技術(shù),分析單個(gè)神經(jīng)元中的分子,意外的發(fā)現(xiàn)了尿刊酸UCA——這是一種在紫外線下膚產(chǎn)生的鮮為人知的分子.
因?yàn)闆]有什么可供參考的信息,為此研究人員決定分析一下紫外線是否能夠提高大腦中UCA的含量.他們將剃光的小鼠持續(xù)2小時(shí)暴露于低劑量的UVB中（這一般會(huì)造成人體皮膚曬傷）,然后對(duì)動(dòng)物的單個(gè)腦細(xì)胞進(jìn)行質(zhì)譜分析.果然,暴露于光照的動(dòng)物的神經(jīng)元中的UCA水平增加,但對(duì)照動(dòng)物卻沒有.
UCA可以吸收紫外線,因此可以保護(hù)皮膚免受太陽的有害影響.但在肝臟和其他外周組織中,這種小分子也被認(rèn)為是在將組氨酸轉(zhuǎn)化為谷氨酸的代謝途徑中產(chǎn)生的中間分子.熊教授等人考慮到谷氨酸在大腦中能作為興奮性神經(jīng)遞質(zhì),因此饒有興趣的檢測了紫外線依賴性神經(jīng)元中UCA含量的增加是否與谷氨酸生產(chǎn)增加相關(guān).結(jié)果證明確實(shí)如此.
接下來,研究小組發(fā)現(xiàn),紫外光增強(qiáng)了動(dòng)物大腦中谷氨酰胺能神經(jīng)元之間的電傳遞,當(dāng)研究人員抑制尿苷酶（將UCA轉(zhuǎn)化為谷氨酸）活性時(shí),這種紫外線誘導(dǎo)效應(yīng)就不會(huì)出現(xiàn),表明UCA確實(shí)是紫外線誘導(dǎo)谷氨酰胺活性增強(qiáng)的介質(zhì).
最后,研究人員還發(fā)現(xiàn),暴露于紫外線的小鼠在運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)和識(shí)別記憶任務(wù)方面表現(xiàn)比對(duì)照組更好.而且和之前研究結(jié)果一樣,用尿液酶抑制劑治療動(dòng)物可以防止紫外線引起的學(xué)習(xí)和記憶改善.將UCA直接施用于未暴露于紫外線的動(dòng)物也促進(jìn)了類似的學(xué)習(xí)和記憶改善,這些改善與UV暴露所獲得的結(jié)果相似.
目前,這一結(jié)果在人體中尚未得到證實(shí)——小鼠一般夜間活動(dòng),很少見到太陽,不過有研究人員表示,如果這一結(jié)論得到證實(shí),那么單獨(dú)使用UCA可以增強(qiáng)學(xué)習(xí)和記憶的發(fā)現(xiàn)可能意味著“可以利用這些知識(shí)幫助患者,而不受到紫外線的破壞性影響.
這是自70-80年代之后,再度發(fā)現(xiàn)新的腦內(nèi)谷氨酸生物合成通路.由于谷氨酸在大腦內(nèi)具有參與細(xì)胞內(nèi)蛋白合成 能量代謝以及興奮性神經(jīng)信號(hào)傳遞等多種重要的生理功能,因此該通路的發(fā)現(xiàn)對(duì)于了解大腦工作機(jī)理以及探索相關(guān)疾病發(fā)生機(jī)制都將起到非常重要的作用.
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