中国神经再生研究(英文版) ›› 2022, Vol. 17 ›› Issue (6): 1251-1252.doi: 10.4103/1673-5374.327332
光密码：神经元是否会产生光来交流和修复？
The code of light: do neurons generate light to communicate and repair?
Cecile Moro, Ann Liebert, Catherine Hamilton, Nicolas Pasqual, Glen Jeffery, Jonathan Stone, John Mitrofanis*
- Université Grenoble Alpes, CEA, LETI, Clinatec, Grenoble, France (Moro C, Mitrofanis J)
Department of Anatomy, University of Sydney, Sydney, Australia (Liebert A, Hamilton C)
Vie Integrative, Grenoble, France (Pasqual N)
Institute of Ophthalmology, University College London, London, UK (Jeffery G, Mitrofanis J)
Department of Physiology, University of Sydney, Sydney, Australia (Stone J)
摘要： Neural Regen Res：神经元间生物光子网络通信和修复
神经科学的一个巨大挑战是了解神经元如何交流。许多研究报告称，生物光子来自细胞内发生的许多代谢过程。生物光子的主要来源被认为是线粒体，这是大多数代谢反应发生的细胞器。生物光子似乎是由氧化代谢、激发和随后到活性氧的稳定状态的过程产生的。生物光子很可能被细胞内的许多生色团吸收，包括卟啉环、黄素、吡啶环、脂质生色团、芳香族氨基酸和细胞色素 c 氧化酶。这种吸收——无论是由相同的还是相邻的（也称为旁观者）细胞——都会导致电活动的变化。微管也被怀疑在这个过程中发挥作用，参与信号的细胞内传输。从生物光子产生到吸收有一个明显的延迟，称为延迟发光；这种延迟的长度提供了有关细胞功能状态的关键信息。生物光子有两个显著的特征。首先，以相当宽的波长范围发射，从紫外到红光和近红外范围（即 200-950 nm）。如此广泛的范围开启了该范围内的特定波长与不同细胞反应和不同体内平衡状态相关的可能性。其次，这种来自神经元的自生光并不明亮，肉眼无法检测到，甚至相对敏感的辐射计也无法检测到，而只能使用超灵敏的光检测设备，例如光电倍增管或非常特定的组织学染色。生物光子强度和波长都可以根据细胞内稳态的特定状态而变化。例如，癌细胞和非癌细胞之间明显的生物光子的数量和波长存在明显差异。
来自澳大利亚悉尼大学的John Mitrofanis团队认为，神经元可以自行产生一系列波长的光，从紫外线到红光和近红外光；并且这种被称为生物光子的光在进化过程中已成为神经元之间的一种交流方式，相互告知其不同的活动状态和体内平衡。当神经元受损或陷入困境时，生物光子也可用于修复自身或他人。建议光生物调节的有益影响可能会影响这种生物光子通信和修复网络的参与。尽管对于生物光子的产生方式和原因以及它们的确切功能意义尚不清楚，但解码生物光子通信和修复网络的治疗意义是巨大的。从技术上讲，开发一种超灵敏的生物光子检测装置，可以识别活人大脑中受损和/或受损神经元的线粒体病理，然后指导治疗干预（例如，靶向光生物调节），这将是一个值得努力和探索的目标。
文章在《中国神经再生研究（英文版）》杂志2022年 6 月 6 期发表。