新型光活化药物通过光开关调节生物钟

科技日报讯 （实习记者张佳欣）我们体内的细胞遵循24小时的周期，也就是生物钟。扰乱生物钟可能导致某些疾病。近年来，越来越多的证据表明，生物钟可以在单个器官或组织中被打乱。近日，荷兰和日本的科学家在一种激酶抑制剂上加了一种能通过光控制其活性的化合物，使其成为一种光控调节工具，可用于研究细胞内的生物钟，最终可能被用于治疗由生物钟紊乱引起的疾病。相关研究发表在近日的《自然·通讯》杂志上。

这种光控化学物质称为光开关酪蛋白激酶I（CKI）抑制剂，也是一种光活化药物，可延长生物钟周期。通过光控制其活性开关（激活或灭活），激活时可以将细胞或组织的24小时周期变为28小时周期；灭活后，细胞和组织恢复到接近正常的周期。

荷兰格罗宁根大学医学中心放射化学教授维克托·希曼斯基说，人体有一个周期为24小时的生物钟，这个生物钟由视交叉上核（大脑中视神经正上方的区域）的中央控制器控制。但我们所有的细胞都有自己的生物钟，这些生物钟由某些蛋白质的产生和分解过程组成。

为了研究细胞如何协调这些过程起伏，研究人员利用光开关CKI抑制剂在小鼠身上进行了实验，结果发现，用紫光激活这种化合物，将小鼠的生物钟周期延长到了26小时；而在绿光控制下灭活该化合物后，其周期又恢复到24小时。

日本名古屋大学转化生物分子研究所副教授广田刚说：“这种可逆的调节将提供一种新方法来分析每个细胞生物钟的组织方式，从而能更深入地理解复杂的生物钟系统。”

研究人员表示，光活化药物可用于治疗某些严重的疾病。利用内窥镜，可以让光照射到很多的器官。胃肠道和呼吸系统很容易到达，而其他组织可能需要小切口才能插入光纤。此外，还可以通过生物发光或声致发光等技术在器官或组织内产生光，但这些光线水平要低几个数量级。未来，研究人员将努力提高这类药物对光的敏感度。