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紫外線可以測血糖

來源：文彙報

隻需照幾分鐘光，就能顯著降血糖？這不是科幻或神話，而是新一代光遺傳學工具為生命科學和醫學帶來的新曙光。

日前，生物技術領域頂級期刊《自然·生物技術》在線發表了華東師範大學生命科學學院、醫學合成生物學研究中心研究員葉海峰團隊開發的新一代光遺傳學工具——隻需用安全無毒害的紅光、遠紅外光照一照，就可精準控制體内的基因開關。

在實驗中，研究人員通過光成功實現了對糖尿病小鼠和大鼠血糖穩态的控制。也許不久的将來，糖尿病人無需每天定時服用藥物或注射胰島素，隻需每天光照幾分鐘，即可顯著降血糖。

光遺傳學的出現，使傳說中“一道光芒閃過，病症根除”的神話逐步走向現實。近年來，科學家對光敏蛋白進行深入挖掘和設計，構建出了一系列光遺傳學工具，并将其應用于精準可控基因編輯、腫瘤及代謝疾病等治療領域。

然而，要真正實現利用一束光來治療疾病，這束光應滿足以下幾個條件：首先，它必須具有良好的組織穿透力，且屬于幾乎不存在光毒性的紅光或遠紅光，這将有利于光遺傳學工具應用于生命體内；其次，它的系統元件要小，能被安全性較好的腺相關病毒包裝，這樣就可廣泛應用于基因治療和基礎醫學研究；第三，它的靈敏度要高，光響應速度快且可以随時關閉，具有較好的可逆性。

如此“完美”的光遺傳學工具真的存在嗎？就在全球科學家為此努力多年而不得時，葉海峰研究團隊構建出了一個完全符合上述要求的光遺傳學工具REDMAP——它不僅模塊小、靈敏度高、響應紅光激活與遠紅光關閉，可操縱細胞基因表達，還可應用于細胞信号通路控制、基因編輯和糖尿病治療等多個領域。

研究顯示，REDMAP系統具有良好的光譜特異性，以及高度的可逆性和時空特異性。并且，該系統具有超高的靈敏度，隻需1秒鐘的紅光照射，就可達到150倍以上的基因表達效果。研究人員将裝載REDMAP系統的工程化細胞移植至小鼠、大鼠和兔的皮下，結果發現，在這些動物模型中，每天僅需光照1-5分鐘便可實現遠程、無痕調控疾病相關的靶向基因表達。

該研究開發了一個模塊小、靈敏度高、可逆性良好的光遺傳學工具，為基礎醫學和轉化醫學研究，尤其是精準可控的基因治療和細胞治療提供了強有力的新型控制系統。據悉，該研究受到了上海市科委合成生物學專項的大力支持。記者 許琦敏

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