地球上生物的主要能量来源是阳光，光会引起人体体温、脉搏、血压等方面变化。光还会影响动物的昼夜节律，影响人体的生物钟，导致人从生理到心理的一系列变化。如夜晚明亮的灯光会抑制人体分泌褪黑素，从而影响睡眠。

此前，多项研究已表明，人在夜间长期暴露于光线下，会增加血糖紊乱乃至肥胖、患糖尿病的风险。但其背后的生物学机理是什么？涉及哪类感光细胞、神经环路以及器官？科学界一直在寻找答案。

近日，由中国科学技术大学生命科学与医学部教授薛天研究团队在Cell发表的研究发现：光线会通过一条特殊的神经环路作用于棕色脂肪组织，抑制棕色脂肪产热，从而压抑了机体的血糖代谢能力。

这项研究在小鼠动物模型上得到了验证，在人体试验中也发现了同样的现象，显示光调节血糖代谢可能广泛存在于哺乳动物界。该发现为预防和治疗人体代谢紊乱提供了一种新方法。

“眼-脑-棕色脂肪”通路

哺乳动物对光的感知是通过视网膜光感受体，视杆（Rods）和视锥（Cones）进行的。光也作用于视网膜自感光神经节细胞（Intrinsically photosensitive retinal ganglion cells, ipRGCs），这种细胞可以表达对短波长蓝光敏感的视黑素。

视杆、视锥和视网膜自感光神经节细胞示意图图源：Wikipedia

视网膜自感光神经节细胞支配许多下游脑区进而调控，如瞳孔对光反射（PLR）、昼夜节律、睡眠和情绪以及认知功能。研究发现光诱发血糖不耐受由ipRGC细胞的感光独立介导，与视杆与视锥无关。

光激活ipRGC-SONOXT-SONAVP-PVN-NTSVgat，压抑RPa和支配脂肪的交感神经，进而压抑棕色脂肪产热降低血糖耐受性示意图图源：Cell

研究人员观察到光能显著压抑棕色脂肪组织的温度。确定了光降低血糖耐受性正是通过压抑棕色脂肪组织产热，进而减少该组织对葡萄糖的利用所导致。

棕色脂肪（Brown adipose tissue, BAT），也被称为“好的脂肪”，占成人身体不到5%。其在葡萄糖代谢与燃烧静止脂肪组织上具有高代谢活性，为身体能量、温度平衡、体重控制的重要组织，也被视为肥胖和Ⅱ型糖尿病的潜在治疗手段。

小鼠昼伏夜出，作息时间与人相反。人体的血糖代谢能力是否也受光的调节呢？

研究人员分别使用蓝光（ipRGC敏感）与红光（ipRGC不敏感），测试人在不同波长光照射下的血糖耐受性。结果显示，只有在蓝光的照射下，人的血糖耐受性显著下降，即蓝光能够抑制血糖耐受性。相反，在棕色脂肪组织被抑制的温度条件以及红光照射时，血糖耐受性都不受影响。

与小鼠相同，光可以降低人的血糖耐受性，光也被人的ipRGC感知光线并且通过影响人的棕色脂肪组织的活性所介导。相较于白天，夜晚人的血糖耐受性更低图源：Cell

该研究还解释了哺乳动物是如何在不同光照条件下维持体温稳态的。光通过这条“眼-脑-棕色脂肪”通路快速降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。

有趣的是，我们认为冷色光让人更凉快，这或许不只是心理暗示，而是有着实际的生理基础——蓝光照射会抑制棕色脂肪产热，所以会感觉“冷”。

更为重要的是，这项研究解释了人造光与血糖代谢失调之间的关联，提示人们应该关注光线环境的健康，特别在睡觉时，千万不要让人造光，尤其是蓝光损害我们的代谢健康。

夜间人体的糖代谢能力较白天更低，在夜间同时在有光暴露的条件下，人体血糖代谢能力最差。研究者表示，工业时代夜间的光污染会造成的罹患代谢疾病风险提高，人们应该考虑生活环境中夜间人造光线的波长、强度和暴露时长，由此为血糖代谢失调提供了潜在的治疗与预防思路。

开灯睡觉还会损害心脏代谢功能

2022年3月14日，PNAS上的一项研究显示，睡眠期间的光照会损害心脏代谢功能。研究人员将20名健康的年轻人分成两组，一组连续在微光（3lx）的睡眠实验室度过两晚，而另一组分别在微光和中等光照水平下（100lx）度过一晚。结果发现，在更亮的光线下睡觉，身体会进入更高的警戒状态，心率加快，心脏压力增加，长此以往可能会导致一个人的心脏代谢健康下降。此外，在中等光照下睡觉的参与者，第二天早晨胰岛素抵抗增加，即糖尿病的发病率增高。

此外，较高的交感迷走神经平衡与胰岛素水平之间存在正相关关系，这表明交感神经激活可能在观察到的光诱导的胰岛素敏感性变化中发挥作用。

因此，中等轻度的光照的睡眠会导致生理变化，增加一些患病风险。如果一定要开灯睡，建议尽量使用温和的灯光，让灯光尽可能昏暗并靠近地板。

---广告---

我国心血管疾病现患人数3.3亿，死亡率仍居首位。心血管疾病主要以药物治疗为主，但其有效率普遍偏低，患者只能不停地换药、试药。

其实，“三高”完全不用盲目试药，精准的基因检测可以助力精准有效的用药。华大基因针对高血压、高血脂、高血糖推出用药基因检测，一次性全检48种三高常用药物（28种高血压、7种高血脂、13种糖尿病药物）。

用药基因检测可解码你基因中的相关药物的代谢能力，由传统的“经验用药”，转变为个体化精准的“因人施药”，指导个体化用药，远离药物不良反应。

此外，华大基因针对健康成人和儿童分别有242种、132种临床常用药物的基因检测，适用于担心用药安全、受药物不良反应困扰的人群。

相关产品详情可咨询“华大基因冲鸭”

免责声明：市场有风险，选择需谨慎！此文仅供参考，不作买卖依据。

责任编辑：kj005