眼非视觉功能在生物感磁过程中的作用
2021-07-16宋思佳覃思颖综述洪颖张纯审校
宋思佳 覃思颖 综述 洪颖 张纯 审校
1北京大学第三医院眼科100191;2北京大学生命科学学院100871;3北京大学干细胞研究中心 100191
眼是人和动物利用光感知外界事物的视觉器官。眼非视觉功能是指眼除了传递视觉信息之外的功能,例如调节昼夜节律以及其相关的瞳孔舒缩、情绪变化等生理过程,还包含参与生物感磁的过程[1]。生物感磁是指生物具备感应周围磁场的能力。生物可通过周围磁场,主要是地磁场,获取方向、位置信息,从而迁徙至更利于自身生存繁衍的环境。关于生物感磁行为的研究已有50余年的历史,从低等细菌到人类,许多生物存在与磁场相关的生理活动[2-5],生物感磁机制的研究随之而至。近年来研究者发现蓝光与生物感磁的相关性,从迁徙鸟类视网膜中发现的蓝光受体蛋白隐花色素(cryptochrome,Cry)成为最可能的磁受体[6]。本文就Cry介导的眼非视觉功能在生物感磁过程中的作用进行综述。
1 眼非视觉功能
1.1 昼夜节律的调节
昼夜节律是指生物与昼夜交替同步的周期性生命活动,例如睡眠周期、激素水平等。光照是形成昼夜节律最关键的因素。近年来,研究者们在视网膜结构上发现了内部感光视网膜神经节细胞(intrinsically photosensitive retinal ganglion cells,ipRGCs)[7]。人类ipRGCs占视网膜神经节细胞的0.2%,且绝大多数位于视网膜的中央部,ipRGCs发出神经纤维到达昼夜节律调节中枢——视交叉上核,以此参与生物昼夜节律的调节[1,8]。Purrier[9]等研究发现,消除小鼠ipRGCs传递的神经递质后,小鼠的昼夜节律发生了显著变化。ipRGCs比普通视网膜神经节细胞具有更强的抗压性,在高眼压小鼠模型中较晚出现凋亡,形成了通过诱导ipRGCs传递视觉信号治疗青光眼的新思路[10]。……
