繁华都市的夜晚，绚烂缤纷的霓虹灯和写字楼里的灯火照亮整座城市。人类在享受光亮带来的方便，却不知道它们也会影响人的健康。

一般认为灯泡以及电脑屏幕、平板电脑、手机等电子装置屏幕发出的光统称为“人造光”，白天接触这些人造光无关紧要，但是夜晚长时间接触人造光，可能就会对身体有伤害。这种引起人体不舒适感和损害人体健康的夜间人造光，也被称为光污染。

研究一：夜晚暴露人造光下女性更易抑郁

为了适应外部变化，大多数生物体能够在生理和行为上适应昼夜节律的时间，并帮助它们优化其生理和行为。 由于人工照明和智能电器系统的广泛使用，人类的昼夜节律受到破坏。

目前，大多数人在夜间暴露在人工光下，比如看电视，刷微博，玩电脑，加班。这些光有多亮呢？白炽灯每瓦大约可发出12.56勒克斯的光，再比如说夜间满月无云下夜间光照强度为0.2勒克斯。

研究提示，长期夜间暴露在人造光下引起代谢紊乱，增加乳腺癌和前列腺癌、心血管疾病和精神疾病的患病风险（1）。以往研究发现大鼠暴露夜间人工光环境（光照强度5勒克斯）3-8周后，降低海马神经元的树突棘密度和树突长度，可以引起抑郁样行为（2，3）。

近日，美国西弗吉尼亚大学神经系主任Randy J. Nelson教授在Molecular Psychiatry上发表了Acute exposure to low-level light at night is sufficient to induce neurological changes and depressive-like behavior（4）的文章，揭示了夜晚急性暴露在人造光下引起昼夜节律的紊乱，引起焦虑样、抑郁样行为。

研究人员将小鼠分为对照组（LD组）和低水平光照夜间暴露组（LAN组），这两组小鼠均接受14小时150勒克斯的光照，不同的是，LD组在黑暗环境中呆10小时，而LAN组接受10小时5勒克斯的光照，连续处理3天后发现雌性小鼠在强迫游泳中不动时间增多（不动时间越长，表明小鼠越绝望），而雄性小鼠并未出现类似现象。

此外，糖水消耗实验（可模拟抑郁症中快感缺失症状）中雌、雄小鼠均出现糖水偏好率降低，这些结果表明连续3天急性夜间暴露于低水平光照就可以引起小鼠抑郁样行为（图1）。由于焦虑和抑郁是常见的共患病，研究人员利用旷场实验和高架实验发现雌性小鼠表现出焦虑样行为（雌性小鼠进入旷场中心区域时间增多，进入高架十字臂的次数增多）。这就相当于一个成年人连续多天晚上通宵打游戏或者加班或者足球迷们熬夜看球赛可能出现抑郁、焦虑等症状，而且女性更容易出现这些问题。（可能有点夸张，因为人和小鼠之间毕竟还是存在很大差异的）

此外，文章中使用的小鼠是Swiss Webster小鼠，并不是我们实验常使用的C57Bl/6小鼠，因为即便是夜晚慢性暴露在人造光下C57Bl/6小鼠也不会表现出抑郁样行为，这就说明夜晚人造光暴露只针对特定品系的小鼠。

图1：急性夜间暴露人造光引起抑郁样行为

以往研究发现慢性暴露人造光抑郁症中海马神经炎症增加，神经营养因子（BDNF）的表达减少（5）。脑源性神经营养因子（BDNF），胰岛素样生长因子（IGF）和血管内皮生长因子（VEGF）调控神经元的可塑性。LAN组雌、雄小鼠海马中VEGF表达显著下降。

令人意外的是，仅在LAN组雄性小鼠海马中出现BDNF表达下降，更奇怪的是，只有LAN组雌性小鼠海马中炎症因子白介素1-β升高，并未出现雌雄小鼠海马BDNF表达都下降，白介素1-β都升高的现象（图2）。分子水平的变化往往与行为学上的变化并不保持一致，这是由于机体内补偿机制不同造成的。

图2：急性夜间暴露人造光引起海马的分子生物学变化

研究组成员进一步利用BioDare2 软件分析急性夜间暴露引起小鼠体温和活动节律发生变化（图3），具体来说，雌、雄小鼠体温变化的幅度明显降低，而活动节律的振幅并未发生变化。

图3：急性夜间暴露改变小鼠体温和活动节律

总的来说，本研究发现急性夜间暴露人造光下改变海马神经元的昼夜节律及其节律基因的表达，引起抑郁样行为。

研究二：夜晚暴露人造光下女性更易肥胖

如果说急性夜间暴露人造光对小鼠有伤害，由于物种之间差异性，对人体可能没有伤害。那么人类真的可能逃过夜间暴露带来的伤害吗？

美国国家环境卫生科学研究所流行病学Dale P. Sandler博士6月10日在JAMA Internal Medicine杂志上发表Association of Exposure to Artificial Light at Night While Sleeping With Risk of Obesity in Women（6）发现夜晚睡觉开灯增加女性肥胖的风险。

是的，你没有看错，那些晚上怕黑喜欢开灯睡觉的女生可能更容易肥胖。Dale P. Sandler博士共收集从2003年到2009年，年龄在35-74岁之间，不患有癌症或心血管疾病的43 722个女性进行长达6年队列研究。

他们发现睡觉开着电灯或电视机的女性与身体质量指数 (BMI)成正相关关系，更直观一些来说，晚上睡觉开灯的女性可能长胖5公斤以上。晚上睡觉开灯的女性体重过胖（BMI大于25)、肥胖（BMI大于30)的风险分别是关灯睡觉女性的1.22倍、1.33倍。

研究人员进行多因素回归分析发现以往与肥胖的因素，比如脂肪摄入、消耗的卡路里、体力活动、经济状况等都与夜间人造光对肥胖的影响没有任何关联。

总的来说，本文揭示夜晚睡觉开灯增加女性肥胖的风险，这个结论具有很重要的公共卫生意义，它可以指导政府部门通过媒体等宣传方式告知公众改变夜间暴露人造光的不良习惯，从而减少全社会的肥胖发病率。当然，要想真的不肥胖，还得管住嘴，因为夜间暴露人造光引起肥胖的风险远远没有高脂肪饮食方式高。

参考资料：

1.Kloog I, Haim A, Stevens RG, Portnov BA. Global co-distribution of light at night (LAN) and cancers of prostate, colon, and lung in men. Chronobiol Int. 2009;26:108–25

2.Bedrosian TA, Weil ZM, Nelson RJ. Chronic dim light at night provokes reversible depression-like phenotype: possible role for TNF. Mol Psychiatry. 2013;18:930–6

3.Bedrosian TA, Fonken LK, Walton JC, Haim A, Nelson RJ. Dim light at night provokes depression-like behaviors and reduces CA1 dendritic spine density in female hamsters. Psychoneuroendocrinology. 2011;36:1062–9

4.William H. Walker ，Jeremy C. Borniger，Acute exposure to low-level light at night is sufficient to induce neurological changes and depressive-like behavior，https://doi.org/10.1038/s41380-019-0430-4

5. Bufalino C, Hepgul N, Aguglia E, Pariante CM. The role of immune genes in the association between depression and inflammation: a review of recent clinical studies. Brain Behav Immun. 2013;31:31–47

6.Yong-Moon Mark Park, Alexandra J. White, Association of Exposure to Artificial Light at Night While Sleeping With Risk of Obesity in Women，10.1001/jamainternmed.2019.0571

作者信息

校审：Simon （brainnews编辑部）

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