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科学就是紫外线照射让你变聪明,维生素D有望治

  适度的阳光会让你更聪明吗?

  太阳紫外线(UV)辐射是皮肤癌的主要原因,但它也提供一些健康益处,例如促进必需维生素D的产生和改善情绪。现在,一项新的研究报告称紫外线有一些意想不到的好处:增强学习和记忆功能。相关研究结果于2017年5月17日在线发表在《细胞杂志》(Cell journal)上,论文标题为“现代紫外线照射通过促进大脑中新的谷氨酸生物合成途径增强学习和记忆”。

  在这项新的研究中,来自中国科学技术大学、中国科学院昆明动物研究所和中国科学院脑科学与智能技术卓越中心的研究人员发现,在老鼠身上,紫外线辐射可以激活一种分子途径,增加大脑化学谷氨酸的产生,提高它们的学习和记忆能力。

  领导这项研究的中国科技大学生命科学学院教授熊伟博士和他的团队将剃光的老鼠暴露在低剂量紫外线下2小时,这种紫外线是短波紫外线,会导致晒伤,然后用质谱分析这些老鼠的单个脑细胞。果然,暴露于紫外线的小鼠神经元中的尿氨酸水平增加,而对照组小鼠神经元中的尿氨酸水平没有增加。

  尿动力学酸可以吸收紫外线,因此可以保护皮肤免受太阳的有害影响。然而,在肝脏和其他外周组织中,尿氨酸是已知的在组氨酸转化为谷氨酸的代谢途径中产生的中间分子。考虑到谷氨酸在大脑中是一种兴奋性神经递质,熊教授和他的同事们想测试在神经元中观察到的紫外线依赖性尿氨酸的增加是否与谷氨酸的增加有关。确实如此。

  接下来,熊教授和他的同事证实紫外线增加了暴露在紫外线下的小鼠大脑切片中谷氨酸神经元之间的电传输,但这种情况在对照组小鼠中没有发生。当这些研究人员抑制将尿烷酶转化为谷氨酸的尿烷酶活性时,这种紫外线诱导的效应被阻断,这表明尿烷酶确实是紫外线诱导谷氨酸活性增加的调节剂。

  最后,熊教授和他的同事们证实,暴露在紫外线辐射下的老鼠在运动学习、识别和记忆任务中比不暴露在紫外线辐射下的老鼠表现得更好。如前所述,用尿激酶抑制剂治疗暴露在紫外线辐射下的小鼠将会阻止紫外线辐射引起的学习和记忆的改善。将尿氨酸直接注射到未暴露于紫外线下的小鼠中同样促进了暴露于紫外线下的小鼠的学习和记忆的改善。

科学就是紫外线照射让你变聪明,维生素D有望治疗糖尿病

  科学家希望用维生素D治疗糖尿病

  根据美国疾病预防控制中心的数据,目前美国有2700多万2型糖尿病患者。随着人口老龄化和超重和肥胖人口比例的增加,2型糖尿病患者的数量将继续增加。最近,在国际著名杂志《细胞》(Cell)发表的一份研究报告中,索尔克研究所的研究人员开发了一种通过保护人体胰腺中的β细胞来有效治疗糖尿病的潜在方法。胰腺中的β细胞可以产生、储存和释放胰岛素。当其功能失调时,它们不能产生胰岛素来控制身体的血糖水平,从而损害身体健康,甚至导致个体死亡。

  本文中,研究人员实现了用维生素D治疗糖尿病的目标,他们对细胞模型和小鼠模型的研究表明,维生素D能有效治疗体内受损的β细胞。同时,这项研究还提出了基因调控的新思路,或者可以用来开发治疗癌症等其他疾病的新疗法。研究人员利用胚胎干细胞中的β细胞,鉴定出一种叫做iBRD9的化合物,当与维生素D结合时,它可以增强维生素D受体的活化,提高β细胞的存活率。

  研究人员进行了一项筛选试验,寻找能够提高培养皿中β细胞存活率的特殊化合物。然后他们在糖尿病小鼠模型中测试了化合物iBRD9和维生素D结合的效果。结果表明,新的治疗组合可以将动物模型中的葡萄糖水平调节到正常水平。研究员宗伟博士说,在研究开始时,我们试图阐明维生素d在β细胞中发挥的关键作用。糖尿病患者的流行病学调查数据显示,血液中维生素d含量高与低风险糖尿病直接相关,但我们不知道其背后的分子机制。我们很难单独使用维生素来保护β细胞免受伤害。现在我们已经想到了利用上述相关性进行相关研究的方法。

  维生素D和糖尿病风险之间关联背后的分子机制实际上与基因转录有关,即基因是如何转录成蛋白质的。当化合物iBRD9与维生素D结合时,特定基因的表达水平高于患病细胞中的表达水平。研究员迈克尔·道恩斯说,激活维生素D受体的表达可以诱导基因的抗炎功能,从而帮助细胞在压力下生存。使用实验室开发的特殊筛选系统,我们可以识别关键关节,促进维生素D途径的超活化。

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