最近，約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)，血管上的一個(gè)受體，可使血管遇見光的時(shí)候發(fā)生松弛，從而使其可能對(duì)治療血管疾病非常有用。此外，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種以前未知的機(jī)制，通過這一機(jī)制，血管功能通過光的波長而被調(diào)控。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2014年11月17日的《PNAS》雜志。

本文資深作者、約翰霍普金斯大學(xué)麻醉學(xué)、危重癥醫(yī)學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程系的Dan Berkowitz博士指出：“如果我們能開發(fā)出新的方法，將光傳遞至血管，這種控制血管松弛的分子開關(guān)，就可以用于各種血管疾病的治療。”

研究人員最初并沒有打算研究光可能對(duì)血管產(chǎn)生的影響。但是，在Berkowitz的血管分析設(shè)備被搬到一個(gè)新空間后，新房間有運(yùn)動(dòng)檢測(cè)燈，不同于之前的實(shí)驗(yàn)室。研究小組注意到，當(dāng)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)燈亮了的時(shí)候，血管張力將減少。注意到這一點(diǎn)之后，研究小組決定進(jìn)一步探究這一現(xiàn)象。

Berkowitz和他的研究小組發(fā)現(xiàn)，在20世紀(jì)50年代曾經(jīng)有一個(gè)類似的發(fā)現(xiàn)，但是當(dāng)時(shí)提出的內(nèi)在機(jī)制對(duì)他們來說似乎是不可能的，他想進(jìn)一步探究。他說：“我這個(gè)想法有點(diǎn)瘋狂。如果血管上有光受體又會(huì)怎樣？也許血管能夠‘看到’燈光或‘有眼睛’。”

研究人員在小鼠血管中尋找光受體的表達(dá)，并發(fā)現(xiàn)一個(gè)稱為melanopisn（opsin 4）的受體——屬于一組非成像光受體。在沒有opsin 4的小鼠中，血管遇見光的時(shí)候不會(huì)發(fā)生松弛。

根據(jù)進(jìn)一步的研究，Berkowitz及其研究小組能夠確定opsin 4被激活和血管松弛反應(yīng)最大時(shí)的確切波長?？茖W(xué)家可以利用波長特異性光，來增加正常小鼠尾部的血流量，而不是缺乏opsin 4表達(dá)的小鼠尾部。

美國國家心臟、肺和血液研究所血管生物學(xué)和高血壓科主任Zorina Galis博士說：“這個(gè)小組的發(fā)現(xiàn)，提供了一個(gè)很好的例子，即跟進(jìn)探究意想不到的結(jié)果，可以帶來重要的基礎(chǔ)生物醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)。此外，他們的基本發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在找到一種方法，來調(diào)查血管的波長特異性光刺激是否可以用來管理各種醫(yī)療狀況。”

確定這種現(xiàn)象是否存在于所有物種和所有血管床中，并發(fā)現(xiàn)與受體相關(guān)的所有信號(hào)和調(diào)控機(jī)制，將是非常重要的。同時(shí)，研究人員想知道，受體相關(guān)問題是否也存在于血管疾病患者當(dāng)中。

Berkowitz認(rèn)為這項(xiàng)研究有各種應(yīng)用。例如，他的研究小組希望用光靶定opsin4受體，作為雷諾綜合征的一種治療選擇，這種疾病的特點(diǎn)是：手指和腳趾血管的血管夸張收縮。他這樣說道：“我們計(jì)劃使用高強(qiáng)度的發(fā)光二極管，或LEDs，合并到手套中，作為這些患者的潛在治療方式，此外，裝有LEDs的襪子，也可用于糖尿病患者，可能提高血流量和治愈慢性缺血性潰瘍。”