新型光活化藥物通過光開關調節生物鐘

科技日報訊 （實習記者張佳欣）我們體內的細胞遵循24小時的週期，也就是生物鐘。擾亂生物鐘可能導致某些疾病。近年來，越來越多的證據表明，生物鐘可以在單個器官或組織中被打亂。近日，荷蘭和日本的科學家在一種激酶抑制劑上加了一種能通過光控制其活性的化合物，使其成為一種光控調節工具，可用於研究細胞內的生物鐘，最終可能被用於治療由生物鐘紊亂引起的疾病。相關研究發表在近日的《自然·通訊》雜誌上。

這種光控化學物質稱為光開關酪蛋白激酶I（CKI）抑制劑，也是一種光活化藥物，可延長生物鐘週期。通過光控制其活性開關（激活或滅活），激活時可以將細胞或組織的24小時週期變為28小時週期；滅活後，細胞和組織恢復到接近正常的週期。

荷蘭格羅寧根大學醫學中心放射化學教授維克托·希曼斯基説，人體有一個週期為24小時的生物鐘，這個生物鐘由視交叉上核（大腦中視神經正上方的區域）的中央控制器控制。但我們所有的細胞都有自己的生物鐘，這些生物鐘由某些蛋白質的產生和分解過程組成。

為了研究細胞如何協調這些過程起伏，研究人員利用光開關CKI抑制劑在小鼠身上進行了實驗，結果發現，用紫光激活這種化合物，將小鼠的生物鐘週期延長到了26小時；而在綠光控制下滅活該化合物後，其週期又恢復到24小時。

日本名古屋大學轉化生物分子研究所副教授廣田剛説：“這種可逆的調節將提供一種新方法來分析每個細胞生物鐘的組織方式，從而能更深入地理解複雜的生物鐘系統。”

研究人員表示，光活化藥物可用於治療某些嚴重的疾病。利用內窺鏡，可以讓光照射到很多的器官。胃腸道和呼吸系統很容易到達，而其他組織可能需要小切口才能插入光纖。此外，還可以通過生物發光或聲致發光等技術在器官或組織內產生光，但這些光線水平要低幾個數量級。未來，研究人員將努力提高這類藥物對光的敏感度。