俗话说“只看外表会上当”,对眼睛里的视网膜而言也同样如此。视网膜上的细胞虽然看起来相似,但种类功能各不相同。据美国物理学家组织网7月25日报道,美国约翰·霍普金斯大学和国家眼科研究院科学家发现,视网膜最内层一种名为ipRGCs的细胞在视觉成像中发挥重要作用,该功能细胞实际由两种分工不同的细胞亚群组成,一种细胞亚群负责身体周期节律,另一种细胞亚群负责瞳孔对光的反应。相关论文发表在最近出版的《自然》杂志上。
此前的研究认为,ipRGCs(内部感光视网膜神经节细胞)能表达黑视素,并调控着多种与光照相关的生理过程。破坏ipRGCs功能会导致昼夜生物钟功能丧失,使瞳孔对光反应混乱。
而研究人员最新发现,ipRGCs并非都一样,负责身体周期节律的细胞和瞳孔光反应的细胞,是截然不同的两种,每种只负责一项任务。根据它们表达Brn3b转录因子的方式不同,一种称为Brn3b-negative M1 ipRGCs,能刺激下丘脑的视交叉上核(SCN);另一种称为Brn3b-positive ipRGCs,刺激余下的相关脑区标靶,包括橄榄顶盖前核。它们在形态和电刺激反应上虽然相似,但会刺激不同的脑区,执行不同的光控功能。只破坏Brn3b-positive ipRGCs会严重打乱瞳孔光反应,却不会损害日节律光协同作用(昼夜生物钟节律)。
“从生物学角度来讲,你不能总是相信自己所看到的,必须深入研究才能发现真相。我们的研究显示,两种结构相似的视觉神经细胞截然不同,对视觉功能的影响也不同。” 霍普金斯大学克里格文理学院生物学系萨莫·哈特解释说,“光照会影响人们的很多生理功能,包括睡眠和情绪。我们在研究光照对人体细胞、分子和行为方式的影响,而这种影响和我们看的方式、看到的是什么无关。”
哈特还指出,这一发现具有重要意义。临床医生常用检查瞳孔对光的反应性来诊断病人有没有睡眠问题,而现在我们知道,控制瞳孔光反应的神经细胞和控制睡眠周期神经细胞不是同一种。尽管这种方法大部分时候还管用,但瞳孔光反应混乱的人也可能有正常的睡眠周期,反之亦然。(生物谷 Bioon.com)
doi:10.1038/nature10206
PMC:
PMID:
Photoentrainment and pupillary light reflex are mediated by distinct populations of ipRGCs
S.-K. Chen; T. C. Badea; S. Hattar
Many persistent pain states (pain lasting for hours, days, or longer) are poorly treated because of the limitations of existing therapies. Analgesics such as nonsteroidal anti-inflammatory drugs and opioids often provide incomplete pain relief and prolonged use results in the development of severe side effects. Identification of the key mediators of various types of pain could improve such therapies. Here, we tested the hypothesis that hitherto unrecognized cytokines and chemokines might act as mediators in inflammatory pain. We used ultraviolet B (UVB) irradiation to induce persistent, abnormal sensitivity to pain in humans and rats. The expression of more than 90 different inflammatory mediators was measured in treated skin at the peak of UVB-induced hypersensitivity with custom-made