Science | 科学家找到大脑里的"小眼睛"，它竟然能直接感知阳光！
发布日期：2025-01-08
2025年1月3日的《Science》杂志带来一个颠覆性发现：原来在我们大脑深处，还藏着一个"迷你眼睛"！它不仅能感知阳光，还能指挥全身启动防晒模式。这个发现简直像科幻电影般不可思议，让我们一探究竟！日本科学家在研究青鳉鱼时，发现当蓝光照射到分离出的脑垂体组织时，里面的黑色素细胞像打了鸡血似的兴奋起来。如图1A和1B所示，细胞内钙离子浓度在短短3秒内暴增至原来的2.5倍！更让人惊讶的是，这些细胞对紫外光特别"着迷"。图1C和1D清楚展示，在365nm波长下的反应比其他波长强75%以上。通过一连串精妙的实验，研究人员最终锁定了名为"Opn5m"的蛋白。图2A展示了这个蛋白在脑垂体黑色素细胞中的精确定位。当他们用CRISPR技术将这个基因"敲掉"后，脑垂体细胞就像被"断网"了一样，对光照完全没反应了。更有趣的是，如图2G和2H所示，当他们把这个蛋白植入普通的人类细胞系（HEK293A）中，这些细胞竟然也获得了"视力"，对光的反应强度提高了整整6倍！但问题来了：在真实世界中，阳光真的能穿透厚厚的头骨到达脑垂体吗？研究人员设计了一个绝妙的实验：他们给鱼儿"戴帽子"。如图3A所展示，他们用黑色和透明薄片分别覆盖脑垂体区域。图3B-D的数据令人振奋，即使在相当于水下30厘米的微弱光照下（光子通量密度约5000 μmol m-2 s-1），透明薄片组的鱼依然能产生显著反应，钙离子信号强度比对照组高出150%！最精彩的是后续发现！图4A清晰地显示，这些会"看光"的脑垂体细胞能释放α-MSH激素，像发出全身广播一样，命令皮肤细胞加紧生产黑色素。如图4B所示，经过3天光照后，正常鱼的体表黑色素显著增加，而缺失Opn5m的鱼则明显变白，体表不透明度整整降低了30%。图4B的数据显示，皮肤中的酪氨酸酶（关键的黑色素合成酶）表达水平也下降了将近60%。总之，这项突破性发现不仅展示了生命的精妙，更为开发新型防晒产品提供了灵感。想象一下，如果我们能模仿这种自然机制，也许就能开发出更智能、更有效的防晒产品。不过，这也提醒我们要认真思考人工照明的影响：既然脑垂体能"看见"光，那么现代社会的灯火通明会不会悄悄影响着我们的内分泌系统呢？https://www.science.org/doi/10.1126/science.adj9687
