中国科学家发明光控细胞：用手机可操纵治疗糖尿病

智能手机简直已经成为我们生活中必不可少的一部分了，很多科学家也在尝试开发手机应用程序来诊断、监测疾病，糖尿病恐怕是其中应用最多的疾病之一了。

《科学 转化医学》封面

这次，来自华东师范大学的叶海峰研究员带领他的团队在《科学 转化医学》杂志上发表了封面文章，他们将智能手机与光遗传学相结合，竟然可以利用手机app和特制LED灯来远程调控糖尿病的治疗！

所以这是怎么做到的呢？简单概括一下，首先我们需要一个有蓝牙功能的血糖仪，可以将血糖数据传输到手机app上，app会对数据进行处理，判断血糖水平，当app判断血糖水平过高时，就会触发植入进小鼠体内的可以发出远红外光的LED灯。经过灯光照射的细胞可以分泌胰岛素或胰高血糖素样肽－1（GLP－1，回肠内分泌的一种多肽，可以减少肠蠕动，抑制胃排空，有助于控制饮食，减轻体重，目前主要作为2型糖尿病药物作用的靶点），就可以使小鼠的血糖降低到正常范围内了！

叶海峰研究员（前排右一）及其团队

基因表达活跃度最高波长为730nm的远红外光照射时，基因表达活跃度最高

首先，研究人员设计出了可以“被光控制”的细胞，他们将光敏细菌蛋白转入了小鼠细胞中，这种“定制细胞”可以在光照下激活与分泌胰岛素或GLP－1有关的基因。经过逐一的实验，研究人员发现，这些细胞中的特定基因只能被远红外光所激活，而且在波长为730nm时基因表达最活跃。

接下来，研究人员开发了一款app，并取名为“ECNU－TeleMed”，这款app连接有一个“控制箱”，里面有设计好的电路，可以接通远红外光LED灯，app能够远程调节光照的强度和照射时间。研究人员将定制细胞移植入糖尿病小鼠皮下，然后用LED灯进行照射，发现不出2个小时，糖尿病小鼠超标的血糖就可以降到正常范围内。而且照射4个小时，效果能持续半个月！    

怀俄明大学的分子生物学家Mark Gomelsky教授在同期的《科学 转化医学》杂志上专门为这个研究撰写了一篇评论文章［4］。他认为，在人体上的应用或许可以通过“LED手环”来实现，而不需要将LED灯植入体内，而且这种方法还可以用来治疗其他疾病。叶博士表示，他的终极目标是“全自动血糖监测和糖尿病治疗系统”，可以通过手机每天24小时持续监测糖尿病患者的身体状况。想象一下，假如有一天这变为现实，对于糖尿病患者来说，无疑是一项“改变生活”的科技发明，我们期待这一天早日到来。