这听起来不可思议光遗传学的出现使它成为可能

记者黄海华

不需要每天定时服药或注射胰岛素，每天只需照射1分钟，即可显著降低糖尿病小鼠的血糖这得益于华东师范大学生命科学学院叶海峰研究团队与上海调控生物学重点实验室合作开发的光遗传学新工具最近几天，国际顶级生物技术期刊《自然生物技术》在线发表了这一成果

用一束光治疗疾病这听起来不可思议，但光遗传学的出现使它成为可能光遗传学技术具有远程无痕，时空特异性和精确控制的优势，特别是在精确可控的基因治疗和细胞治疗领域

可是，要真正用一束光治疗疾病，还有许多问题需要克服一个完美的光遗传学工具至少需要满足以下几点:第一，对红光或远红光有响应，具有良好的组织穿透能力，几乎没有光毒性，在体内有很好的应用潜力，第二，系统组件很小，可以由运营商包装三是灵敏度高，光响应快，可随时关闭，可逆性好，可根据实际需要和应用场景灵活调节以往的光遗传学工具都无法同时满足上述条件，极大地限制了光遗传学在生物医学领域的应用

叶海峰的研究小组专注于拟南芥中的光敏蛋白，并对其进行了改造在黑暗中，光敏蛋白在细胞内休眠，660 nm的红光可以唤醒光敏蛋白，使其招募伴侣蛋白并与自身特异性识别的启动子结合，从而启动靶基因转录当接收到睡眠信号，即730 nm的远红光时，光敏蛋白会与其伴侣蛋白解离，终止基因转录

这款新的光遗传学工具有四大优势:超高灵敏度，在短短一秒钟的光照下，就能诱导150倍的基因表达，超可控，可通过红光/远红光照射快速激活或关闭光控系统，已分别在小鼠，大鼠和兔体内实现高效光控基因表达，高度严谨，只有光和小色素分子同时存在时，才能激活光控开关，相当于两把钥匙同时打开一把锁，光控模块体积小，可通过载体递送，可控制小鼠基因表达三个月以上。

4日，英国杂志《自然生物技术》在线发表的一项新研究显示，中国研究人员开发的新光遗传学工具正在使一束光用于治疗肿瘤和代谢性疾病等多种疾病成为可能。

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