人體的神奇開關：睡眠開關和肥胖開關

呂傳彬

睡眠開關：藏在眼睛神經里

不管是失眠或是嗜睡，睡眠障礙問題困擾著全世界許多人，且問題愈來愈嚴重。英國科學家最新研究指出，眼睛的一組神經細胞可以控制睡眠，這項發現為醫藥開發者提供更好的目標，或許能研發出更好的安眠藥。

人類目前已經研發出許多用于調整睡眠周期的藥物，創造了一個價值數十億美元的安眠藥市場;但當前的藥物效果不佳，還會產生副作用。除了藥物外，光線程度會影響清醒度，這也是為什么燈光昏暗的房間會讓人昏昏欲睡。這是長期以來大家都知道的事，但相關的生物機制迄今無法完全清楚。

現在牛津大學研究員已經發現，視網膜神經節細胞在此一生物機制中扮演重要角色。在通過基因控制，將此種細胞功能關閉的老鼠實驗顯示，這種光線對睡眠和清醒度的影響完全消失了。

研究負責人紐菲爾眼科醫學實驗室的佛斯特說：“我們已經發現調控睡眠清醒的新方式。”他認為，如果我們能仿效這種光藥物的效果，我們就能控制睡眠開關。

通過定位控制視網膜神經節細胞的具體機制，人們或許可能在未來開發出更復雜，但也更有效、安全的治療方法。

另外，在英國實驗有成的同時，美國弗吉尼亞大學的科學家也在研究中發現，通過減少普通老鼠接受的光照強度，可以使老鼠眼睛受光體不再敏感。他們并據此培育出對光敏感性降低的老鼠品種，完全扭轉老鼠白天睡覺、晚上活動的生活節律，使它們可以在白天活動，夜晚休息。

負責此項研究的科學家蘇珊·多伊爾說，這一發現使我們真正了解了眼睛受光體是如何控制生物鐘，并影響“活動/休息”的生理時鐘。

參與研究的科學家認為，此研究成果等于使人們又發現了一種調整生理時鐘的機制，最終也許能夠找到治療睡眠障礙的新辦法。

肥胖開關：藏在棕色脂肪里

脂肪造成肥胖，想減肥的人視脂肪為寇仇，但脂肪也分好脂肪與壞脂肪兩種，造成肥胖的是壞脂肪。而據科學家的最新研究，好脂肪不但不會造成人們肥胖，甚至是減肥的新希望。

根據刊戴于英國《自然》科學雜志的兩份研究，科學家已發現2種觸發老鼠制造健康“好” 脂肪的蛋白質，為治療肥胖指引新路。研究人員并發現1種決定脂肪組織類型的“開關”，可以決定人們的身材胖瘦，此“開關”的控制或許將使節食變得不再必要。

脂肪有兩種——棕色和白色，它們來源不同，而且在體內承擔著完全不一樣的任務。分子組成的白色脂肪會儲存卡路里，已導致全球愈來愈常見的肥胖現象，其后果包括糖尿病、心臟病等;棕色脂肪則能燃燒人體攝入和儲存的脂肪，更重要的新發現是這些棕色脂肪細胞，來自于與制造肌肉相同的不成熟干細胞。

肥胖者擁有大量的白色脂肪，研究人員認為，如果他們能令身體產生更多棕色脂肪的話，或許就可以幫助肥胖者減肥。

棕色脂肪多存在于嬰兒與冬眠動物身上，推測大概有助于調節溫度，但會隨著年紀漸長而逐漸消失，成人體內只有一點點。研究人員們研究棕色脂肪已經數十年了，希望解開這種特殊脂肪的秘密，研發出加速代謝與促進減重的治療方法。

為了找出觸發制造棕色脂肪的化學物質，美國哈佛醫學院喬斯林糖尿病中心研究人員曾玉華領導的團隊，以基因改造老鼠進行實驗。

實驗發現，一種稱為BMP7的小型蛋白質，控制著前體細胞向棕色脂肪細胞的轉化，如果沒有這種蛋白質，棕色脂肪就無法發展，最終導致老鼠死亡;但如果經由人工大量添加BMP7，會帶來相反的效果。

在實驗中，科學家讓老鼠體內產生過量的這種脂肪“開關”，形成大批棕色脂肪，而不再有白色脂肪，這樣老鼠消耗的能量更多，體重也會降低。

而白色脂肪的發展，則須仰賴相關、但完全不同的化學物質。更重要的是，曾玉華證明，白色與棕色脂肪源于不同的前趨細胞。

棕色與白色脂肪在發展的早期階段有點類似。以前，關于脂肪發育的大多數模型都認為，棕色和白色脂肪細胞來自同一種成脂肪前體細胞。但哈佛大學戴納法伯癌癥研究所的布魯斯·史佩格曼在第2份研究中發現，制造棕色脂肪的干細胞，事實上與制造肌肉細胞組織的干細胞相同。其中關鍵，在于決定這些成體干細胞如何發展的主控蛋白質、即基因開關“PRDM16”，可以調節從免疫細胞中產生的棕色脂肪，并將它們轉入肌肉細胞中。

史佩格曼表示，棕色和白色脂肪細胞從不同的前體細胞轉化而來。在史佩格曼一系列實驗中，將發育期脂肪細胞浸泡在用PRDM16基因做的蛋白質中，實驗顯示，棕色脂肪細胞在胚胎發展過程中由前體細胞形成，而前體細胞也可能變成肌肉細胞。細胞最終朝那個方向發展，則由PRDM16基因決定，一旦這個“開關”形成，則產生棕色脂肪細胞;若將PRDM16移除，則產生肌肉細胞，不再燃燒脂肪。

但是研究人員不能誘導成熟的白色脂肪組織轉換成棕色脂肪，創造棕色脂肪組織的機會顯然是在脂肪形成的初期。

史佩格曼說：“我認為我們現在有非常有力的證據可以顯示，PRDM16可將細胞轉為棕色脂肪細胞，有對抗肥胖的潛在價值。”

對于該研究小組的成果，瑞典斯德哥爾摩大學的研究人員認為，與其說棕色脂肪是白色脂肪的變體，不如說它們是“儲藏著脂肪的肌肉細胞”。通過模擬棕色脂肪的形成過程，有望治愈肥胖病患者。

該研究結果有望推動正在進行的另一項研究發展，即是否能將PRDM16發展成藥物，將白色脂肪轉化為棕色脂肪，以治療肥胖癥。另一種可能的方法則是先將白色脂肪抽出來，將其中一部分利用基因工程的方法，轉換為棕色脂肪，再植回超重者的體內，以激活燃燒卡路里，進而達到減肥的效果。

編輯：陌漓? yangsheng_moli@sina.com