藍光一經要求就激活基因
日期：2011-06-27 08:17:14
研究人員已經找到了一種用光來啟動某個細胞中的個體基因的方法，這種細胞包括被移植到小鼠體內的細胞。該方法將眼睛的感光分子機器固著于一個細胞的基因表達系統。它也許能被用于產生精確數量的藥物蛋白質，或被用來控制基因或細胞療法的劑量。
黑視素是一種在某些視網膜細胞表面的感光色素。它在對藍光進行反應的時候會觸發鈣離子快速地涌入細胞內。鈣離子還會啟動一種能激活一種叫做NFAT的轉錄因子的信號級聯反應。Haifeng Ye及其同事將這兩種過程拴在一起，并在培養的細胞中加入黑視素基因以及另外一個靶基因。該靶基因插入的位置是一個可被NFAT激活的位置。在這些被設計出來的細胞中，藍光激活了黑視素并導致靶基因的表達。
文章的作者用這種方法誘使培養的細胞產生恰當數量的蛋白質（如人類的糖蛋白SEAP），而這是制藥工業目前遭遇的一種挑戰。Ye及其同事還嘗試將極小量的設計制備的細胞植入到小鼠體內。這些細胞會表達SEAP或是一種叫做shGLP-1的蛋白（shGLP-1可幫助控制血中的葡萄糖濃度）。研究人員將表達SEAP的細胞與傳送藍光的光纖一起注射到小鼠的腹腔內，將表達shGLP-1的細胞注射到小鼠的皮下，并用藍光從一個短距離之外對其進行照射。
研究人員報告說，對這些小鼠照射藍光脈沖48小時會使shGLP-1和胰島素的濃度都增加，而這兩種蛋白質的作用顯著地緩和了小鼠在注射了一劑葡萄糖后的血糖濃度。一篇相關的觀點欄目對這一研究以及其潛在的用途進行了討論。
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