对这项工作的几点启示:
“Nothing in biology makes sense except in the light of evolution”,进化中产生光压抑血糖代谢这一神经生理功能,可能用于动物快速响应不同太阳辐照条件,以维持体温稳态。在户外环境中太阳光可以为动物提供大量的热辐射,这可以满足部分的体温维持需求,而在动物进入洞穴或树荫等诸多太阳光辐照显著降低的环境中时,机体就需要迅速响应这种辐照减少带来的热量输入损失。光通过这条“眼-脑-棕色脂肪”通路快速减低脂肪对葡萄糖的利用以降低产热,在光辐照减少的时候,棕色脂肪不再被光压抑,快速代谢血糖来维持体温稳态。
冷暖光也许并非单纯心理作用,可能存在生理基础。日常生活中短波光环境(蓝)让人感觉到凉爽,而长波光环境(红)让人觉得温暖,因此它们才被赋予了冷暖光的定义。冷暖色一直被定义为心理上的冷热感受。这项研究发现对短波长光敏感的ipRGC在蓝光下压抑脂肪组织产热,而在红光下脂肪组织处于活跃状态。因此我们在进入蓝光环境下产生的那种“冷”的感觉,有可能是由于脂肪产热被压抑而产生的真实感受。这条光调控脂肪组织活性的环路可能是心理上冷暖光的生理结构基础。
工业化时代的代谢疾病—人造光源增加机体代谢负担。该项工作在人体的研究结果显示,昼夜节律会造成夜间人体的糖代谢能力相较白天更低,而光压抑血糖代谢是直接叠加在节律造成的夜间血糖代谢能力下降之上的(图2)。因此在夜间同时有光暴露的条件下,人体血糖代谢能力最差。工业化社会中,人类长时间的在夜间暴露于人造光源之下,加上现代人夜间饮食习惯给机体带来双重代谢负担进而可能诱发代谢疾病。大量公卫卫生学证据已经证实了这一点,最近瑞金医院宁光院士团队涉及近10万人的研究显示,夜间长期暴露于人造光下会增加血糖紊乱及糖尿病的患病风险。
这项光调节血糖代谢的机制研究,提示现代人健康生活应关注光线环境的健康,针对夜间光污染造成的罹患代谢疾病风险提高,应考虑生活环境中夜间人造光线的波长、强度和暴露时长。这项工作发现的感光细胞、神经环路和外周靶器官可为将来干预此过程提供潜在靶点。