東京大學神田真司副教授等人組成的研究團隊明確了青鱂魚的大腦直接感知紫外線並改變異體色的機制。當青鱂魚的特定腦細胞受到紫外線照射時，會分泌刺激色料合成的激素，從而保護青鱂魚免受有害紫外線的傷害。相關研究成果已發表在美國科學期刊《Science》上。
青鱂魚腦垂體中的細胞會分泌檢測紫外線並促進色料沉著的激素（圖片由東京大學副教授神田真司提供）
眼睛有能捕捉光線的「感光接受器」蛋白質，通過將外部光線資訊轉化為神經信號，之後再傳輸到大腦。近年來的研究發現，除了眼睛之外，大腦和其他器官中也存在感光接受器。然而，這些光接受者並不參與視覺功能，其功能和意義大多不為人知。
此次研究團隊在青鱂魚的「腦垂體」中發現了能對紫外線做出反應的細胞。這些細胞能夠分泌促進體內色料沉著的激素，在紫外線照射下，這種激素的分泌變得活躍。進一步研究表明，這些細胞中存在一種對紫外線敏感的光接受者「Opn5m」。
腦垂體位於大腦底部，負責分泌與維持生命等相關的激素。由於青鱂魚的頭部相對透明，研究團隊證實，包括紫外線的陽光可直接到達腦垂體。
過去，腦垂體通常被認為是受控於其他腦區功能。然而，此次的研究表明，大腦下垂體可以利用光接受者獨立工作。其他如頭部皮膚和顱骨較透明的魚類等動物，也可能具備類似的通過光感知功能實現自我調節的機制。
神田副教授等人計劃將此次新發現的感光接受器「Opn5m」應用於操控神經細胞功能的光遺傳學技術。既往光遺傳學由於對光反應靈敏度較低，需要通過光纖將光傳遞至大腦，而新發現的光接受者反應性更高。神田副教授稱「Opn5m」有望成為通過紫外線調控神經和激素功能的非侵入性工具。
原文：《日本經濟新聞》電子版、2025/1/10
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Science
論文：Direct photoreception by pituitary endocrine cells regulates hormone release and pigmentation
DOI：10.1126/science.adj9687
