虽然这才不到六月，但是感觉北京已经提前入夏了。每天早起迎来第一束晨光，感觉就是……好晒啊我不要出门上班嘤嘤嘤~
不过嘛，虽然紫外线会让我们变黑，但是它也有它的好。
首先，大家都知道的，紫外线能够帮助人体合成维生素D，爱晒太阳的孩子更不容易缺钙噢~其次，大家不一定知道的，紫外线照射还被用来治疗银屑病、湿疹等皮肤疾病；最有趣的是，晒太阳，还能够影响大脑呢！不少研究证实，适量晒太阳能够影响情绪、认知和记忆功能！
这可不是玄学。本周《细胞》杂志就发表了一项最新研究，中国科技大学熊伟教授、黄光明教授课题组联手为我们揭示了晒太阳背后的小秘密。原来，紫外线照射能够增加谷氨酸合成前体尿刊酸的水平，使大脑内谷氨酸水平升高，谷氨酸能神经元更加活跃！晒过太阳的小鼠运动学习能力和记忆能力都有了显著提高！[1]
除此之外，这还是一项自上个世纪70年代以来久违的大发现，得益于我国研究者们独门发展的单细胞质谱技术[2]，才有了今天这条全新的脑内谷氨酸合成通路的发现！
其实不用刨根挖底，根据生活经验我们也会直觉地感到，晒晒太阳会心情好。其实就像引起维生素D和黑色素合成一样，紫外线照射还会增加诸如β-内啡肽、一氧化氮等很多物质的合成，这些物质又各有各的功能，哪一个穿过了血脑屏障、影响大脑也没啥不自然。
就说说这个名字清奇的β-内啡肽吧，它是一种令人感到愉悦的激素，具有类似阿片、吗啡的镇痛作用。就因为紫外线照射能够增加它的水平，在实验中甚至让小鼠得上了“紫外线成瘾”，这可是够大开眼界的了[3]。
由此可见人体器官之间各有联系，只差找到那个神秘的信使分子。
中科大研究者在利用单细胞质谱技术分析小鼠大脑的时候，就发现了这样一个奇妙的分子，这个分子名为尿刊酸（UCA）。
尿刊酸的分子式
尿刊酸是个好分子，它是一种体内产生的天然防晒剂，能够吸收UVB，还能够对UVB诱导的DNA光损伤产生一定的保护作用。但是吧，奇就奇在，科学家的认知里，尿刊酸是一种存在于汗液和尿液中的液体，大脑里也有还是头一回听说。
而且检测到的这个尿刊酸也不是个例，研究者又分析了前额叶皮层、运动皮层、杏仁核、伏隔核、背侧纹状体、海马等六个关键的大脑区域，发现每个区域、每份样品里都能检测出尿刊酸！
这说明尿刊酸绝对不是路过，它肯定有啥特别的功能！
6个不同的区域都百分百检测到了尿刊酸
除了抗紫外线，尿刊酸还有一个重要的身份。人体内合成的谷氨酸（GLU），都是组氨酸（HIS）经过一系列化学变化而来的，尿刊酸就是这个过程中的中间产物之一。而大脑里的谷氨酸，那真是神一样的地位，90%以上的神经突触都靠谷氨酸传递信息，各种认知功能都离不开它。
难不成大脑里的尿刊酸是给谷氨酸铺路的？
组氨酸到谷氨酸的合成通路，以前一直都认为这个通路只在肝脏
大胆假设，小心求证！
研究者们把小鼠背后的毛剃掉（不然这个物理防晒实在太牛了），让它们接受了2个小时的UVB照射，强度大约相当于正常晒太阳30分钟。很快，小鼠血清中的尿刊酸水平就升上来了，并且维持了4个小时。这些尿刊酸穿透血脑屏障，小鼠脑脊液（CSF）中的尿刊酸水平2个小时之后就翻倍了。
血清和脑脊液尿刊酸水平变化
与此同时，小鼠脑内的谷氨酸水平也有所增加。
利用同位素标签标记之后，研究者的猜测得到了证实，这些尿刊酸果真在脑内转化为谷氨酸了！这说明，尿刊酸-谷氨酸的合成通路同样存在于大脑！
在光遗传学技术的精准控制下，我们可以看到，晒过太阳的小鼠神经元活动明显幅度更大了。
神经元活动电位幅度更大
谷氨酸在大脑内的功能根据受体类型不同也有很大区别，实际上多了少了都会导致疾病。那么“晒太阳”带来的增加是好的吗？
研究者马上安排小鼠进行了“智力测验”。先是一种让小鼠“踩轮”的测试，能够看出小鼠的运动学习能力；然后是一种有关于物体位置的测试，能够看出小鼠的长期记忆能力。
晒过太阳的鼠真是不一样，两项测试中都表现得更优秀，学得更快，记忆力也更强。这种益处也会被抑制UCA-GLU生物合成的药物或者shRNA抵消。
运动学习能力更强
记忆力也更好一些
这项研究可能会解决掉一些未解之谜。实际上，组氨酸和尿刊酸本身就与多种中枢发育障碍疾病有关的，比如说学习困难啦，语言障碍啦，亚正常智力啦。依据本项研究的结论，这很可能是因为组氨酸和尿刊酸的缺乏导致脑内谷氨酸合成偏低，影响到了大脑发育。
好啦，想变聪明的小宝贝们可以放下手机出去晒晒啦~要注意的是，紫外线带来的尿刊酸升高24小时后就清零了，记得常晒常新呀~
参考资料：
[1]https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(18)30507-5
[2] Zhu H, Zou G, Wang N, Zhuang M, Xiong W, Huang G. Single-neuron identification of chemical constituents, physiological changes, and metabolism using mass spectrometry. Proc Natl Acad Sci U S A 2017, 114: 2586-2591.
[3] Fell, G.L., Robinson, K.C., Mao, J., Woolf, C.J., and Fisher, D.E. (2014). Skin
b-endorphin mediates addiction to UV light. Cell 157, 1527–1534.
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