UCI商讨推向为生物钟提供新的理念

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当你熬夜看电视或玩手机时,你的肝脏能感觉到吗?答案是肯定的。当检测到这样的活动时,身体的器官会导致昼夜节律失控,让我们更容易产生健康问题。

澳门新蒲京娱乐游戏,新蒲京338棋牌下载,熬过夜的人都有体会,哪怕有强大的“意志”支撑,体内的生物钟会让我们在深夜想要睡觉、必须睡觉。很多研究得出证据,经常日夜颠倒的人新陈代谢会发生紊乱,危害健康。

加利福尼亚州欧文市,2019年5月30日 –
当你深夜盯着电视屏幕或手机时,你的肝脏能感觉到吗?显然是这样,当检测到这样的活动时,器官可以使您的昼夜节律失控,让您更容易受到健康问题的影响。

澳门新蒲京app下载,这是加州大学欧文分校科学家与西班牙巴塞罗那生物医学研究所合作开展的两项新研究之一。

顶尖学术期刊《细胞》最近一期上以背靠背的两篇论文证实,感知昼夜光线变化并调节代谢、行使功能的生物钟实际上遍布全身。换句话说,当你深夜还盯着电脑屏幕或手机,连你的肝脏、你的皮肤也能检测到你正日夜颠倒。而这些被打乱节律的器官有可能让机体更容易出现健康问题。

这是加州大学欧文分校科学家与西班牙巴塞罗那生物医学研究所合作开展的两项新研究之一。

今天发表在《Cell》杂志上的这项研究使用了专门培育的小鼠模型来分析调节新陈代谢的内部时钟网络。

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今天发表在细胞杂志上的这项研究使用了专门培育的小鼠来分析调节新陈代谢的内部时钟网络。虽然研究人员怀疑身体的各种生物钟可以独立于大脑下丘脑的中心时钟运作,但以前没有办法测试这一理论,UCI表观遗传学和新陈代谢中心主任Paolo
Sassone-Corsi说。其中一项研究的作者。

为了克服这个障碍,科学家们想出了如何关闭小鼠的整个昼夜节律系统,然后启动单个器官内部的时钟。在该实验种,作者激活了肝脏或皮肤内的时钟。

人体生物钟的“主时钟”位于脑中的下丘脑,感知24小时内昼夜光线的变化,调节全身的生理机能。不过,在中枢神经系统以外,过去二十年里科学家们也发现,外周的各个器官,比如皮肤、内脏等也有生物钟,细胞内的一些基因会在24小时内出现表达水平的起伏。

为了克服这个障碍,科学家们想出了如何禁用鼠标的整个昼夜节律系统,然后启动单个时钟。对于Cell论文中报道的实验,他们激活了肝脏或皮肤内的时钟。

“结果非常令人惊讶,”作者说道:“没有人意识到肝脏或皮肤可能会受到光的直接影响。”

但外周时钟是完全听命于主时钟从而达到同步,还是有独立的功能?为了找出实验证据,来自美国加州大学尔湾分校和西班牙巴塞罗那生物医学研究所的科学家们组成联合团队,试着分别让两个器官的生物钟独立启动。

结果非常令人惊讶,生物化学教授唐纳德布伦说Sassone-Corsi说。没有人意识到肝脏或皮肤可能会受到光的直接影响。

例如,尽管所有其他身体时钟关闭,包括中央大脑时钟,仍然能够感知时间节律,从而实时调节器官活跃程度,例如准备在进餐时消化食物和转换葡萄糖转化为能量。不知为何,肝脏的生物钟能够感知光线,可能是通过其他器官发出的信号。因为只有当小鼠经常处于黑暗状态时,肝脏的钟才会停止运作。

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例如,尽管所有其他身体时钟关闭,包括中央大脑时钟,肝脏知道它是什么时间,当白天转移到夜晚并保持关键功能时应对光线变化,例如准备在进餐时消化食物和转换葡萄糖转化为能量

“我们研究结果的未来影响是巨大的,”作者指出:“通过这些小鼠,我们现在可以开始解析控制我们的昼夜节律,衰老过程和整体健康的代谢途径。”

▲Paolo
Sassone-Corsi教授是这两项研究的通讯作者之一,他的早期工作发现生物钟受到多种因素的影响(图片来源:UCI医学院官网;Credit:
Penny Lee)

不知何故,肝脏的生物钟能够检测到光线,可能是通过其他器官发出的信号。只有当小鼠经常处于黑暗状态时,肝脏的钟才会停止运作。

研究者首先构建了一类特别的小鼠,它们体内缺少一个重要的基因Bmal1。在生物钟的细胞水平上,这是一个关键的转录因子,调节着与昼夜节律有关的诸多基因的表达。因此,全身各个组织缺少BMAL1的动物,生物钟悉数停摆,进食睡眠都没有规律,相应地它们长得瘦小虚弱,并且早衰。