夜間開燈睡覺雖然能增加安全感，但也在無形間危害我們的健康。不少研究已經發現，夜間的人造光線暴露可以造成代謝紊亂，
顯著增加肥胖、糖尿病等代謝疾病的風險
。顯然，光線與代謝相關，但光線是否會直接調控血糖代謝？如果答案是肯定的，這種調控作用的神經通路又是什麼？
在一項近期發表於《細胞》雜誌的研究中，中國科學技術大學生命科學與醫學部薛天教授團隊揭開了光線影響血糖調控的真相。研究發現，
光線會透過一條特殊的神經環路作用於棕色脂肪組織，抑制棕色脂肪產熱，從而壓抑了機體的血糖代謝能力。
這項研究為治療、預防代謝失調指明瞭全新的方向。
我們在生物課堂上學過，哺乳動物對光線的感知是透過視網膜上的光感受器，即視錐細胞和視杆細胞實現的。事實上，除了這兩類光感細胞，光線還能直接作用於
視網膜自感光神經節細胞（ipRGC）
。這種細胞可以表達對短波長藍光敏感的視黑素。
視黑素不能幫助我們看清視野中的物體，但卻會參與調節晝夜節律等生理過程。具體來說，ipRGC可以投射至下游的多個腦區，包括下丘腦視交叉上核（SCN）等，而這些腦區控制了瞳孔對光的反射、機體的晝夜節律、睡眠與情緒和認知功能。難道說，正是這類細胞成為光線影響血糖調控的中間通道？
在最新研究中，薛天教授團隊首先透過基因工程手段，分別敲除了小鼠視網膜上3種感光細胞的感光能力。透過這種控制變數的設計，他們發現
光誘發血糖不耐受是由ipRGC感光獨立介導的。
因此，接下來的研究針對ipRGC下游的通路展開。研究已經發現，ipRGC與下丘腦的SCN和視上核（SON）這兩個核團連線緊密，其中超過80%的ipRGC直接投射至SON。
研究團隊分別改變這兩個核團的活性，發現
ipRGC-SON神經環路直接介導了光線降低血糖耐受性的過程。
相反，SCN雖然直接影響晝夜節律，但卻與血糖耐受性無關。
▲小鼠中光線影響血糖調控的神經環路
（圖片來源：參考資料［1］）
隨後，研究進一步揭開了光訊號透過ipRGC-SON最終調控血糖的完整環路。ipRGC-SON被光線啟用後，進一步投射至
下丘腦室旁核（PVN）
中的神經元，這些神經元隨後進一步投射至
孤束核（NTS）
中的GABA能神經元，刺激抑制性神經遞質GABA的釋放。
接下來，GABA能神經元會透過
中縫蒼白核（RPa）
，而這個核團是調控棕色脂肪組織活性的重要腦區。對於棕色脂肪，不少讀者應該不陌生：大量研究已經發現，其能夠代謝葡萄糖或脂肪，產生熱量，因此棕色脂肪也被稱作有助於減重的“好”脂肪。
研究發現，
光線刺激會透過ipRGC-SON-PVN-NTS的神經環路，抑制棕色脂肪組織的產熱能力，從而降低血糖耐受性，引起一系列代謝疾病。
由於小鼠晝伏夜出的作息與人類相反，接下來研究團隊將研究物件轉移至了人體，檢驗這一結論對人體是否成立。
▲研究指出，光線可能透過相同的神經環路調控人體血糖代謝
（圖片來源：參考資料［1］）
由於ipRGC對短波長的藍光敏感，因此研究團隊分別使用了藍光和長波的紅光，檢驗人體在不同波長光照下的血糖耐受性變化。結果，接受藍光照射的人血糖耐受性明顯下降，在棕色脂肪組織被啟用的溫度條件下，藍光能夠抑制血糖耐受性。相反，在棕色脂肪組織被抑制的溫度條件以及紅光照射時，血糖耐受性都不受影響。
這些結果說明，
人類很可能與小鼠具有相同的機制：ipRGC感知光線，透過影響棕色脂肪組織的活性來降低血糖耐受性。
由此，這項研究證實了光線導致的血糖耐受性急性下降與晝夜節律無關，也不是透過神經內分泌介導，而是直接由神經環路所介導。此外，
這一結論或許可以解釋，哺乳動物是如何在不同光照條件下維持體溫穩態的。
在太陽直射的場景中，周圍溫度更高，而光線刺激可以抑制棕色脂肪組織的產熱過程；相反，在更陰冷的樹蔭、室內，棕色脂肪組織不再被光線壓抑，開始消耗血糖以產熱、維持體溫。
這項研究還指向了一個有趣的結論：我們認為冷色光讓人更涼快，這或許不只是心理暗示，而是有著實際的生理基礎：藍光照射會抑制棕色脂肪產熱，對應我們感受到的“冷”。
更為重要的是，
這項研究解釋了人造光與代謝失調之間的關聯，由此為血糖代謝失調提供了潛在的治療與預防思路。
晝夜節律導致人體在夜間的血糖代謝能力較差，結合最新研究的結論，當夜晚與光線暴露這兩個因素相疊加，會導致我們的血糖代謝能力進一步減弱至谷底。因此，在最終的療法誕生之前，至少有一點是我們可以做到的：
睡覺時，千萬不要讓人造光，尤其是藍光損害我們的代謝健康。
參考資料：
［1］ Meng， J。， Shen， J。， Li， G。， et al。 （2023）。 Light modulates glucose metabolism by a retina-hypothalamus-brown adipose tissue axis。
Cell
。 doi：10。1016/j。cell。2022。12。024
［2］ 中國科大揭示光感知調控血糖代謝的神經機制。 Retrieved January 20th， 2023 from https：//www。cas。cn/syky/202301/t20230120_4872946。shtml
［3］ Artificial light affects glucose metabolism
。 Retrieved January
24th
， 2023 from
https：//www。news-medical。net/news/20230124/Artificial-light-affects-glucose-metabolism。aspx
釋出於：上海
