研究人员发现为什么强光会保护心血管健康
科罗拉多州奥罗拉(2019年8月8日) - 科罗拉多大学Anschutz医学校区的研究人员发现,强光可以放大特定基因,支持血管并提供心脏病发作保护。
“我们已经知道强光可以防止心脏病发作,但现在我们已经找到了它背后的机制,”该研究的资深作者,科罗拉多大学医学院麻醉学教授,医学博士,Tobias Eckle说。
该研究最近发表在Cell Reports杂志上。
科学家们发现,在强光条件下饲养小鼠一周可以“强有力地增强心脏保护作用”,导致心脏病发作后心脏组织损伤急剧减少。他们还发现人类可能从类似的光照策略中受益。
为了找出原因,他们开发了一种策略,用强光保护心脏,以靶向和操纵PER2基因的功能,PER2基因在控制昼夜节律的大脑部分以昼夜节律模式表达。
通过光线放大这个基因,他们发现它可以保护心血管组织免受心脏缺氧等低氧条件的影响,这是由于心脏氧气流量减少所致。
他们还发现,光增加了心脏腺苷,这是一种在血流调节中起作用的化学物质。
然而,盲人的小鼠没有心脏保护,表明需要视觉光感。
接下来,他们研究了强光是否对健康的人类志愿者产生了类似的影响。受试者暴露于以流明测量的30分钟强光。在这种情况下,志愿者连续五天暴露于10,000 LUX或流明。研究人员还进行了连续抽血。
光疗法增加了PER2水平,就像在小鼠中一样。血浆甘油三酯是胰岛素敏感性和碳水化合物代谢的替代指标,显着降低。总的来说,治疗改善了新陈代谢
Eckle早就知道光在心血管健康和调节生物过程中起着关键作用。他指出,过去的研究表明,在美国所有州,包括亚利桑那州,夏威夷州和加利福尼亚州等阳光明媚的地区,冬季月份心肌梗塞都会增加。他说,光的持续时间并不像强度那么重要。
“地球历史上最引人注目的事件是阳光的到来,”埃克尔说。“阳光引发了巨大的氧气事件。随着阳光的照射,数万亿的藻类现在可以制造氧气,改变整个地球。”
Eckle说,该研究表明,在分子水平上,强化光疗法在治疗或预防心肌缺血等低氧条件方面提供了一种很有前景的策略。
他说,如果在高危心脏和非心脏手术之前进行治疗,它可以提供保护,防止心肌损伤,这可能是致命的。
“在手术前给患者光疗一周可以增加心脏保护,”他说。“根据这些研究结果,也可以开发出能够提供类似保护的药物。但是,未来的人体研究对于了解强光疗法的影响及其对心脏保护的潜力是必要的。”