雖然這才不到六月,但是感覺北京已經(jīng)提前入夏了。每天早起迎來第一束晨光,感覺就是……好曬啊我不要出門上班嚶嚶嚶~
不過嘛,雖然紫外線會讓我們變黑,但是它也有它的好。
首先,大家都知道的,紫外線能夠幫助人體合成維生素D,愛曬太陽的孩子更不容易缺鈣噢~其次,大家不一定知道的,紫外線照射還被用來治療銀屑病、濕疹等皮膚疾??;最有趣的是,曬太陽,還能夠影響大腦呢!不少研究證實,適量曬太陽能夠影響情緒、認知和記憶功能!
這可不是玄學。本周《細胞》雜志就發(fā)表了一項最新研究,中國科技大學熊偉教授、黃光明教授課題組聯(lián)手為我們揭示了曬太陽背后的小秘密。原來,紫外線照射能夠增加谷氨酸合成前體尿刊酸的水平,使大腦內(nèi)谷氨酸水平升高,谷氨酸能神經(jīng)元更加活躍!曬過太陽的小鼠運動學習能力和記憶能力都有了顯著提高![1]
除此之外,這還是一項自上個世紀70年代以來久違的大發(fā)現(xiàn),得益于我國研究者們獨門發(fā)展的單細胞質(zhì)譜技術[2],才有了今天這條全新的腦內(nèi)谷氨酸合成通路的發(fā)現(xiàn)!
其實不用刨根挖底,根據(jù)生活經(jīng)驗我們也會直覺地感到,曬曬太陽會心情好。其實就像引起維生素D和黑色素合成一樣,紫外線照射還會增加諸如β-內(nèi)啡肽、一氧化氮等很多物質(zhì)的合成,這些物質(zhì)又各有各的功能,哪一個穿過了血腦屏障、影響大腦也沒啥不自然。
就說說這個名字清奇的β-內(nèi)啡肽吧,它是一種令人感到愉悅的激素,具有類似阿片、嗎啡的鎮(zhèn)痛作用。就因為紫外線照射能夠增加它的水平,在實驗中甚至讓小鼠得上了“紫外線成癮”,這可是夠大開眼界的了[3]。
由此可見人體器官之間各有聯(lián)系,只差找到那個神秘的信使分子。
中科大研究者在利用單細胞質(zhì)譜技術分析小鼠大腦的時候,就發(fā)現(xiàn)了這樣一個奇妙的分子,這個分子名為尿刊酸(UCA)。
尿刊酸是個好分子,它是一種體內(nèi)產(chǎn)生的天然防曬劑,能夠吸收UVB,還能夠?qū)VB誘導的DNA光損傷產(chǎn)生一定的保護作用。但是吧,奇就奇在,科學家的認知里,尿刊酸是一種存在于汗液和尿液中的液體,大腦里也有還是頭一回聽說。
而且檢測到的這個尿刊酸也不是個例,研究者又分析了前額葉皮層、運動皮層、杏仁核、伏隔核、背側(cè)紋狀體、海馬等六個關鍵的大腦區(qū)域,發(fā)現(xiàn)每個區(qū)域、每份樣品里都能檢測出尿刊酸!
這說明尿刊酸絕對不是路過,它肯定有啥特別的功能!
除了抗紫外線,尿刊酸還有一個重要的身份。人體內(nèi)合成的谷氨酸(GLU),都是組氨酸(HIS)經(jīng)過一系列化學變化而來的,尿刊酸就是這個過程中的中間產(chǎn)物之一。而大腦里的谷氨酸,那真是神一樣的地位,90%以上的神經(jīng)突觸都靠谷氨酸傳遞信息,各種認知功能都離不開它。
難不成大腦里的尿刊酸是給谷氨酸鋪路的?
大膽假設,小心求證!
研究者們把小鼠背后的毛剃掉(不然這個物理防曬實在太牛了),讓它們接受了2個小時的UVB照射,強度大約相當于正常曬太陽30分鐘。很快,小鼠血清中的尿刊酸水平就升上來了,并且維持了4個小時。這些尿刊酸穿透血腦屏障,小鼠腦脊液(CSF)中的尿刊酸水平2個小時之后就翻倍了。
與此同時,小鼠腦內(nèi)的谷氨酸水平也有所增加。
利用同位素標簽標記之后,研究者的猜測得到了證實,這些尿刊酸果真在腦內(nèi)轉(zhuǎn)化為谷氨酸了!這說明,尿刊酸-谷氨酸的合成通路同樣存在于大腦!
在光遺傳學技術的精準控制下,我們可以看到,曬過太陽的小鼠神經(jīng)元活動明顯幅度更大了。
谷氨酸在大腦內(nèi)的功能根據(jù)受體類型不同也有很大區(qū)別,實際上多了少了都會導致疾病。那么“曬太陽”帶來的增加是好的嗎?
研究者馬上安排小鼠進行了“智力測驗”。先是一種讓小鼠“踩輪”的測試,能夠看出小鼠的運動學習能力;然后是一種有關于物體位置的測試,能夠看出小鼠的長期記憶能力。
曬過太陽的鼠真是不一樣,兩項測試中都表現(xiàn)得更優(yōu)秀,學得更快,記憶力也更強。這種益處也會被抑制UCA-GLU生物合成的藥物或者shRNA抵消。
這項研究可能會解決掉一些未解之謎。實際上,組氨酸和尿刊酸本身就與多種中樞發(fā)育障礙疾病有關的,比如說學習困難啦,語言障礙啦,亞正常智力啦。依據(jù)本項研究的結(jié)論,這很可能是因為組氨酸和尿刊酸的缺乏導致腦內(nèi)谷氨酸合成偏低,影響到了大腦發(fā)育。
好啦,想變聰明的小寶貝們可以放下手機出去曬曬啦~要注意的是,紫外線帶來的尿刊酸升高24小時后就清零了,記得常曬常新呀