科学家发现重置生物钟的“分子按钮”
本文已影响2.13W人
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1个各国科学家组成的国际小组最近发现了重置人体生物钟的“分子按钮”。这次的发现提供了一种能够用于治疗从睡眠障碍到其他行为、认知以及代谢异常问题的蛋白质标靶,这种蛋白质通常与时差问题、倒班问题以及夜间光照以及抑郁症和孤独症等精神疾病联系在一起。
该研究已于27号发布在了《Nature Neuroscience》期刊在线版上,研究由加拿大蒙特利尔的麦吉尔和康科迪亚大学的研究人员领导。据研究作者介绍,当一种磷酸盐与大脑中一关键蛋白质结合后,人体的生物钟就能够重置。这个过程被称为磷酸化作用,一般是通过光照改变触发的。光线能够刺激一种与生物钟重置有关的关键蛋白质——周期性蛋白的合成,从而使生物钟的周期与日夜变化周期同步。
揭开生物周期节律的面纱
研究的深作者,麦吉尔大学生物化学系教授Nahum Sonenberg表示,这次研究是首个揭示了能够解释光照如何调整大脑中蛋白质合成机制的研究,也展示了这个机制是如何影响生物钟功能的。
为了研究大脑与生物钟有关的机制,研究人员让实验室老鼠脑中的elF4E蛋白质发生了变异,使其无法磷酸化。由于所有的哺乳动物都具有相似的大脑时钟,通过老鼠进行的实验也能够为人类脑中elF4E蛋白质功能被阻断时会发生何种情况提供线索。
逆钟而行
实验老鼠被关在装有跑步轮的笼子里,通过记录和分析这些老鼠的跑步活动,科学家们研究了具有变异蛋白质的老鼠体内的生理节律和生物钟情况。
得出的结论是:具有变异的老鼠的大脑时钟对光线带来的重置效果产生反应的能力低于普通老鼠。具有变异的老鼠无法根据一系列光暗循环同步自己体内的生物钟,例如将通常的12小时光/12小时暗正常周期改变为10.5小时光/10.5小时暗周期后这些老鼠无法很好的适应。
据研究的领导者,Ruifeng Cao介绍,虽然我们无法确定在何时能够将这些发现转化为临床应用,但这次研究打开了一扇能够让我们操作生物钟的新窗口。
研究的共同作者,康科迪亚大学心理学系教授Shimon Amir表示,这次研究能够开辟出治疗相关疾病的新道路。与生物钟受干扰有关的问题有时不可避免的会引起一些严重后果,Amir教授认为这次研究也强调了生理节律对于人们总体健康的重要性,现在人们已经在“成功重置自身生物钟”的道路上迈出了重要的一步,这条道路最终将为数以千计的人带来好处。(实习编译:陈鹭榕 审校:廖露)
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