บทความอายุยืน

การได้รับแสงแดดน้อยจะเพิ่มความเสี่ยงต่อกลุ่มอาการเมตาบอลิซึม

การได้รับแสงแดดตามธรรมชาติอาจป้องกันโรคเมตาบอลิซึมได้
  • การสัมผัสแสงจะควบคุมวิธีการทำงานของเซลล์ไขมันของเราเพื่อผลิตพลังงาน การใช้เวลาในบ้านมากเกินไปอาจขัดขวางกระบวนการนี้ได้

  • ในการศึกษาหนูนี้ จำเป็นต้องมีแสงแดดเพื่อการเผาผลาญพลังงานตามปกติ ซึ่งสามารถป้องกันโรคเมตาบอลิซึมได้

  • ยีน opn3 กระตุ้นให้เซลล์ไขมันขาวปล่อยกรดไขมันเข้าสู่กระแสเลือดเมื่อหนูได้รับแสง ซึ่งเป็นตัวกระตุ้นกิจกรรมและให้พลังงาน

  • การได้รับแสงแดดทำให้เกิดแสงสีน้ำเงินที่มีความยาวคลื่นจำเพาะในระดับสูง ซึ่งพบได้ในระดับต่ำในแสงประดิษฐ์

บทความนี้ถูกโพสต์บน EurekAlert.org:

ใช่แล้ว เซลล์ไขมันที่อยู่ลึกใต้ผิวหนังของคุณสามารถรับรู้ถึงแสงได้ และเมื่อร่างกายไม่ได้รับแสงที่เหมาะสมเพียงพอ เซลล์ไขมันจะมีพฤติกรรมแตกต่างออกไป

การค้นพบนี้ซึ่งตีพิมพ์เมื่อวันที่ 21 มกราคม 2020 ในวารสาร cell reports ถูกค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์จาก cincinnati children's ซึ่งกำลังศึกษาวิธีที่หนูควบคุมอุณหภูมิร่างกาย สิ่งที่พวกเขาพบมีความหมายเกินกว่าจะบรรยายได้ว่าหนูจะอบอุ่นได้อย่างไร

การศึกษาแสดงให้เห็นว่าการสัมผัสแสงจะควบคุมวิธีที่เซลล์ไขมันสองชนิดทำงานร่วมกันเพื่อผลิตวัตถุดิบที่เซลล์อื่นๆ ใช้เป็นพลังงาน ผู้เขียนการศึกษากล่าวต่อไปว่าการหยุดชะงักของกระบวนการเผาผลาญขั้นพื้นฐานนี้ดูเหมือนจะสะท้อนถึงแง่มุมที่ไม่ดีต่อสุขภาพของชีวิตยุคใหม่ ซึ่งก็คือการใช้เวลาอยู่ในบ้านมากเกินไป

“ร่างกายของเราวิวัฒนาการมาหลายปีภายใต้แสงแดด รวมถึงการพัฒนายีนรับแสงที่เรียกว่าออปซิน” ดร.ริชาร์ด แลง นักชีววิทยาด้านพัฒนาการและผู้เขียนอาวุโสของการศึกษาวิจัยกล่าว “แต่ปัจจุบัน เราใช้ชีวิตส่วนใหญ่ภายใต้แสงประดิษฐ์ ซึ่งไม่ได้ให้แสงเต็มสเปกตรัมที่เราทุกคนได้รับจากดวงอาทิตย์”

Lang เป็นผู้กำกับ Visual Systems Group ที่ Cincinnati Children's และได้ประพันธ์หรือร่วมเขียนงานวิจัยมากกว่า 120 ฉบับ ซึ่งรวมถึงงานวิจัยหลายชิ้นที่เกี่ยวข้องกับพัฒนาการของดวงตาและวิธีที่แสงมีปฏิสัมพันธ์กับเซลล์ที่อยู่นอกดวงตา

“บทความนี้แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญในวิธีที่เรามองผลกระทบของแสงที่มีต่อร่างกายของเรา” Lang กล่าว

ส่องแสงใหม่กับบทบาทของแสง

หลายๆ คนเข้าใจว่าแสงที่มีความยาวคลื่นบางประเภทอาจเป็นอันตรายได้ เช่น รังสีแกมมาจากระเบิดนิวเคลียร์ หรือแสงอัลตราไวโอเลตที่มากเกินไปจากแสงแดดที่แผดเผาผิวหนังของเรา การศึกษานี้จาก lang และเพื่อนร่วมงานอธิบายถึงบทบาทที่แตกต่างและดีต่อสุขภาพในการได้รับแสง

แม้ว่าจะเป็นขนของหนูหรือเสื้อผ้าของมนุษย์ก็ตาม แสงก็เข้ามาในร่างกายของเราได้ โฟตอนซึ่งเป็นอนุภาคพื้นฐานของแสงอาจช้าลงและกระจายไปรอบๆ เมื่อพวกมันผ่านชั้นนอกของผิวหนัง lang กล่าว แต่พวกมันเข้าไปได้จริงๆ และเมื่อมันเข้าไป มันจะส่งผลต่อพฤติกรรมของเซลล์

งานของ lang ในทิศทางนี้ย้อนกลับไปในปี 2013 เมื่อเขาเป็นผู้นำการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร nature ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการสัมผัสแสงส่งผลต่อพัฒนาการของดวงตาในหนูทารกในครรภ์อย่างไร เมื่อเร็วๆ นี้ ในปี 2019 lang และเพื่อนร่วมงานได้ตีพิมพ์รายงานอีก 2 ฉบับ ฉบับหนึ่งในเดือนเมษายนในหัวข้อ nature cell biology ซึ่งรายงานประโยชน์ที่เป็นไปได้ของการบำบัดด้วยแสงเพื่อการพัฒนาดวงตาในทารกที่คลอดก่อนกำหนด และการศึกษาอีกฉบับในเดือนตุลาคมในหัวข้อ current biology ซึ่งมีรายละเอียดว่าตัวรับแสงใน ผิวหนังช่วยให้หนูควบคุมนาฬิกาภายในได้

การศึกษาใหม่ใน cell reports รวมถึงการมีส่วนร่วมที่สำคัญจาก russell van gelder, md, phd และ ethan buhr phd จากมหาวิทยาลัย washington และ randy seeley, phd, university of michigan

"แนวคิดเรื่องการเจาะแสงเข้าไปในเนื้อเยื่อลึกนี้ถือเป็นเรื่องใหม่มาก แม้แต่กับเพื่อนร่วมงานทางวิทยาศาสตร์หลายคนของผมด้วย" Lang กล่าว “แต่เราและคนอื่นๆ ได้ค้นพบออปซินที่อยู่ในเนื้อเยื่อหลายประเภท นี่ยังเป็นเพียงจุดเริ่มต้นของงานนี้เท่านั้น”

แสงจะจุดไฟภายในได้อย่างไร

ในการค้นพบครั้งล่าสุด ทีมวิจัยได้ศึกษาว่าหนูตอบสนองอย่างไรเมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิที่เย็นจัด ประมาณ 40 องศาฟาเรนไฮต์ พวกเขารู้อยู่แล้วว่าหนูก็เหมือนกับมนุษย์ที่ใช้ทั้งการตอบสนองที่สั่นเทาและการเผาผลาญไขมันภายในเพื่อทำให้ร่างกายร้อนขึ้น

การวิเคราะห์เชิงลึกพบว่ากระบวนการทำความร้อนภายในลดลงหากไม่มียีน opn3 และการสัมผัสกับแสงสีน้ำเงินที่ความยาวคลื่น 480 นาโนเมตรโดยเฉพาะ ความยาวคลื่นนี้เป็นส่วนหนึ่งของแสงแดดตามธรรมชาติ แต่เกิดขึ้นเฉพาะในระดับต่ำในแสงประดิษฐ์ส่วนใหญ่เท่านั้น

เมื่อได้รับแสง opn3 จะกระตุ้นให้เซลล์ไขมันขาวปล่อยกรดไขมันเข้าสู่กระแสเลือด เซลล์หลายประเภทสามารถใช้กรดไขมันเหล่านี้เป็นพลังงานเพื่อกระตุ้นกิจกรรมของเซลล์ได้ แต่ไขมันสีน้ำตาลจะเผาผลาญกรดไขมันอย่างแท้จริง (ในกระบวนการที่เรียกว่าออกซิเดชัน) เพื่อสร้างความร้อนที่ทำให้หนูที่อากาศเย็นอุ่นขึ้น

เมื่อหนูถูกเพาะพันธุ์จนขาดยีน opn3 พวกมันไม่สามารถอุ่นเครื่องได้มากเท่ากับหนูตัวอื่นๆ เมื่อวางไว้ในสภาพอากาศหนาวเย็น แต่น่าประหลาดใจที่แม้แต่หนูที่มียีนที่ถูกต้องก็ไม่สามารถอุ่นขึ้นได้เมื่อสัมผัสกับแสงที่ไม่มีความยาวคลื่นสีน้ำเงิน

ข้อมูลนี้กระตุ้นให้ทีมงานสรุปว่าแสงแดดจำเป็นต่อการเผาผลาญพลังงานตามปกติ อย่างน้อยก็ในหนู แม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะสงสัยอย่างยิ่งว่ามนุษย์มีเส้นทางเมแทบอลิซึมที่อาศัยแสงคล้ายกัน แต่พวกเขาต้องทำการทดลองอีกชุดหนึ่งเพื่อพิสูจน์

“หากวิถีเซลล์ไขมันแบบ light-OPN3 มีอยู่ในมนุษย์ ก็อาจมีผลกระทบในวงกว้างต่อสุขภาพของมนุษย์” การศึกษาระบุ "ไลฟ์สไตล์สมัยใหม่ของเราทำให้เราต้องเผชิญกับสเปกตรัมแสงที่ไม่เป็นธรรมชาติ การสัมผัสกับแสงในเวลากลางคืน การทำงานเป็นกะ และเจ็ทแล็ก ซึ่งทั้งหมดนี้ส่งผลให้เกิดการหยุดชะงักของการเผาผลาญ จากการค้นพบในปัจจุบัน อาจเป็นไปได้ว่าการกระตุ้นของ light-OPN3 adipocyte ไม่เพียงพอ วิถีทางเป็นส่วนหนึ่งของคำอธิบายเกี่ยวกับความชุกของกฎระเบียบด้านการเผาผลาญในประเทศอุตสาหกรรมที่ซึ่งแสงที่ไม่เป็นธรรมชาติกลายเป็นบรรทัดฐาน"

อะไรต่อไป?

อาจต้องใช้เวลาหลายปีในการศึกษาเพื่อสรุปการค้นพบนี้

ตามทฤษฎีแล้ว สักวันหนึ่ง "การบำบัดด้วยแสง" อาจกลายเป็นวิธีการป้องกันไม่ให้กลุ่มอาการเมตาบอลิซึมกลายเป็นโรคเบาหวานได้ การเปลี่ยนหลอดไฟภายในอาคารด้วยระบบไฟส่องสว่างแบบเต็มสเปกตรัมที่ดีกว่าสามารถปรับปรุงสุขภาพของประชาชนได้ lang กล่าว

อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อระบุคุณค่าการรักษาที่เป็นไปได้ของการบำบัดด้วยแสง คำถามที่ต้องตอบ ได้แก่ การกำหนดปริมาณแสงแดดที่จำเป็นต่อการเผาผลาญอาหารที่ดี และผู้ที่ต่อสู้กับโรคอ้วนอาจขาดยีน opn3 ที่ใช้งานได้จริงในเซลล์ไขมันหรือไม่ ยังไม่ทราบ: การบำบัดด้วยแสงจะมีความสำคัญมากที่สุดเมื่อใด: สำหรับคุณแม่ตั้งครรภ์ สำหรับทารกและเด็ก? หรือสำหรับผู้ใหญ่ที่พัฒนาเต็มที่แล้ว?

อย่างไรก็ตาม สำหรับตอนนี้ "ถ้าผู้คนต้องการเอาอะไรที่เป็นส่วนตัวออกไปจากเรื่องนี้ คุณคงไม่ผิดพลาดด้วยการใช้เวลาอยู่ข้างนอกให้มากขึ้น" lang กล่าว

การศึกษาถูกตีพิมพ์ใน รายงานเซลล์ ในเดือนมกราคม 2563



โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า