仪景通光学科技（上海）有限公司
EVIDENT共聚焦助力揭示光感知调控血糖代谢的神经机制
检测样品：血糖
检测项目：光感知调控血糖代谢的神经机制
方案概述：该工作发现了光直接通过激活视网膜上特殊的感光细胞，经视神经至下丘脑和延髓的系列神经核团传递信号，最终通过交感神经作用于外周的棕色脂肪组织，直接压抑了机体的血糖代谢能力。
研究人员首先对小鼠执行葡萄糖耐受性检测（GTT），发现数个小时的光暴露显著降低了小鼠的血糖耐受性。哺乳动物光感受主要依赖于视网膜上的各类感光细胞。除了经典的视锥（Cones）视杆（Rods）细胞介导图像视觉感知之外，光也能直接激活视网膜上的第三类感光细胞视网膜自感光神经节细胞（ipRGC），它依靠自身表达的视黑素（Melanopsin）对波长靠近480nm的短波长蓝光敏感。ipRGC支配诸多下游脑区进而调控如瞳孔对光反射、昼夜节律、睡眠和情绪认知功能。光降低血糖耐受性通过何种感光细胞介导？通过基因工程手段，研究人员逐一使视网膜各类感光细胞丧失感光能力，发现光诱发血糖不耐受由ipRGC感光独立介导（图1）。接着研究人员进一步探究视网膜至脑内的哪些核团参与光调节糖代谢。下丘脑是调控机体代谢的重要区域，其中与ipRGC有较密集连接的是下丘脑视交叉上核SCN和视上核SON核团。已知数周光照模式的改变能够通过影响节律中枢SCN，造成生物钟节律紊乱，进而间接影响到血糖代谢功能。研究人员分别损毁或利用化学遗传手段操控ipRGC投射的SCN和SON核团，发现了光急性降低血糖耐受性这一过程独立于生物钟节律系统，而由ipRGC-SON的神经环路直接介导（图1）。结合大量神经环路示踪和操控手段，研究人员进一步发现ipRGC-SONOXT（视上核内催产素(Oxytocin)能神经元）-SONAVP（SON内抗利尿激素(Vasopressin)能神经元）-PVN（下丘脑室旁核）-NTSVgat（孤束核的GABA能抑制性神经元）-RPa（中缝苍白核）这样一条脑内六级长程神经环路介导光降低血糖耐受性（图1）。
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