蓝光一经要求就激活基因

研究人员已经找到了一种用光来启动某个细胞中的个体基因的方法，这种细胞包括被移植到小鼠体内的细胞。该方法将眼睛的感光分子机器固着于一个细胞的基因表达系统。它也许能被用于产生精确数量的药物蛋白质，或被用来控制基因或细胞疗法的剂量。

黑视素是一种在某些视网膜细胞表面的感光色素。它在对蓝光进行反应的时候会触发钙离子快速地涌入细胞内。钙离子还会启动一种能激活一种叫做NFAT的转录因子的信号级联反应。Haifeng Ye及其同事将这两种过程拴在一起，并在培养的细胞中加入黑视素基因以及另外一个靶基因。该靶基因插入的位置是一个可被NFAT激活的位置。在这些被设计出来的细胞中，蓝光激活了黑视素并导致靶基因的表达。

文章的作者用这种方法诱使培养的细胞产生恰当数量的蛋白质（如人类的糖蛋白SEAP），而这是制药工业目前遭遇的一种挑战。Ye及其同事还尝试将极小量的设计制备的细胞植入到小鼠体内。这些细胞会表达SEAP或是一种叫做shGLP-1的蛋白（shGLP-1可帮助控制血中的葡萄糖浓度）。研究人员将表达SEAP的细胞与传送蓝光的光纤一起注射到小鼠的腹腔内，将表达shGLP-1的细胞注射到小鼠的皮下，并用蓝光从一个短距离之外对其进行照射。

研究人员报告说，对这些小鼠照射蓝光脉冲48小时会使shGLP-1和胰岛素的浓度都增加，而这两种蛋白质的作用显著地缓和了小鼠在注射了一剂葡萄糖后的血糖浓度。一篇相关的观点栏目对这一研究以及其潜在的用途进行了讨论。