眼非视觉功能在生物感磁过程中的作用

宋思佳 覃思颖 综述 洪颖 张纯 审校

1北京大学第三医院眼科100191；2北京大学生命科学学院100871；3北京大学干细胞研究中心 100191

眼是人和动物利用光感知外界事物的视觉器官。眼非视觉功能是指眼除了传递视觉信息之外的功能，例如调节昼夜节律以及其相关的瞳孔舒缩、情绪变化等生理过程，还包含参与生物感磁的过程[1]。生物感磁是指生物具备感应周围磁场的能力。生物可通过周围磁场，主要是地磁场，获取方向、位置信息，从而迁徙至更利于自身生存繁衍的环境。关于生物感磁行为的研究已有50余年的历史，从低等细菌到人类，许多生物存在与磁场相关的生理活动[2-5]，生物感磁机制的研究随之而至。近年来研究者发现蓝光与生物感磁的相关性，从迁徙鸟类视网膜中发现的蓝光受体蛋白隐花色素(cryptochrome，Cry)成为最可能的磁受体[6]。本文就Cry介导的眼非视觉功能在生物感磁过程中的作用进行综述。

1 眼非视觉功能

1.1 昼夜节律的调节

昼夜节律是指生物与昼夜交替同步的周期性生命活动，例如睡眠周期、激素水平等。光照是形成昼夜节律最关键的因素。近年来，研究者们在视网膜结构上发现了内部感光视网膜神经节细胞(intrinsically photosensitive retinal ganglion cells，ipRGCs)[7]。人类ipRGCs占视网膜神经节细胞的0.2%，且绝大多数位于视网膜的中央部，ipRGCs发出神经纤维到达昼夜节律调节中枢——视交叉上核，以此参与生物昼夜节律的调节[1，8]。Purrier[9]等研究发现，消除小鼠ipRGCs传递的神经递质后，小鼠的昼夜节律发生了显著变化。ipRGCs比普通视网膜神经节细胞具有更强的抗压性，在高眼压小鼠模型中较晚出现凋亡，形成了通过诱导ipRGCs传递视觉信号治疗青光眼的新思路[10]。……