生物帮研究人员发现，人类的小鼠皮肤和皮肤细胞在48小时的循环中会对阳光产生色素沉着。他们观察到，每2天将皮肤暴露在紫外线下会产生较深的色素沉着，辐射损伤比每日暴露更少。研究结果发表在10月25日的“分子细胞”杂志上。
“高剂量紫外线的破坏性影响是已知的，但我们很想知道暴露频率对皮肤的影响，”特拉维夫大学的分子遗传学家，资深作者Carmit Levy说。“事实证明，如果你每天外出到海滩，你可能会干扰皮肤保护系统的自然调度和同步。”
皮肤对紫外线有反应，紫外线是构成太阳光线一小部分的高能光，有两种方式：首先，通过煽动和触发免疫反应，修复辐射诱导的DNA断裂，并增加其细胞以保护更加精致的底层。第二，通过在皮肤，眼睛和头发中产生黑色至黑色的黑色素，这种色素可以刺激皮肤，并成为下一次暴露的天然防晒剂。紫外线的应激反应在几分钟内开始，而黑色素的产生可能需要数小时或数天才能开始。
由特拉维夫大学博士生Hagar Malcov-Brog领导的Levy团队希望了解皮肤两个保护计划的时机是如何相互关联的。他们每天，每隔一天，每隔3天将活老鼠暴露于紫外线照射下。然后他们用色度计测量黑色素的量，并计算皮肤细胞中DNA断裂的数量。他们观察到，48小时的暴露周期导致细胞最黑暗的着色，同时使应力的影响最小化，即使它们控制了总剂量的暴露。
“结果令人惊讶，”利维说。“我们希望每天同步细胞的保护周期。”
Levy和她的同事，包括联合资深作者和系统生物学家Shai Shen-Orr和他的以色列理工学院Technion博士学生Avelet Alpert观察到，MITF(小眼相关转录因子)似乎在同步中发挥作用保护周期。之前已证实MITF可控制黑色素的产生及其向周围皮肤细胞的扩散。他们发现，在一次紫外线照射下，MITF表达每48小时波动一次。24小时后的另一次曝光似乎破坏了这种表达模式。
Levy团队接下来对来自癌细胞系的有色人体细胞进行了类似的实验，但被批准作为非癌细胞中色素生成的模型。紫外线照射只能在其他皮肤细胞类型的存在下激活黑色素生成，因此它们必须模仿紫外线辐射对培养细胞的影响。因此，它们使用下游调节剂直接刺激培养细胞中的MITF活性。他们发现，48小时的刺激周期产生了人体细胞中最多的色素沉着，同时使应激诱导的增殖最小化。
Levy的团队推测，当我们失去保护性毛皮时，48小时的循环出现在古代人类身上，许多人认为这种毛皮是在我们从树上下来并开始在两英尺处走动时发生的。其他人认为，为了卫生目的，或通过性选择，我们失去了毛皮作为对萨凡纳热量的回应。
“我们当时也开始表达皮肤中色素生成的重要受体，称为MC1R，”Levy说。“演变的协调行动 - 换句话说，连接特征 - 响应共同的选择压力可以给予适应性优势。但是，我们不确定为什么我们会在古代人类的48小时周期中进化可能每天都暴露在阳光下。我们确实知道，暴露在阳光下皮肤产生的维生素D在暴露后48小时内在血液中是稳定的。也许有一个联系。“
该团队认为，了解转录因子动力学可能会为正确计时皮肤癌治疗提供重要的见解，其中一些已被证明是频率依赖性的。他们的结果需要在人体试验中复制，然后才可以宣称他们的治疗潜力，甚至只是更安全的晒黑习惯。
“我们将继续研究这些周期，我们希望更好地了解紫外线照射对我们细胞和血液中蛋白质的影响，”Levy说。“我认为我们身体里还有更多'时钟'可供发现。”
该研究由欧洲研究理事会，复杂人类疾病的I-CORE基因调控，以色列科学基金会，Fritz Thyssen Stiftung，以色列癌症研究基金，Salomea(Mika)和Herman Berger Z“L基金会，美国 - 资助 - 以色列Binational科学基金会，Shtacher家庭奖和Naomi基金会。
