| 生物鐘“告訴”我們身體什么時候應該睡覺和代謝食物，有關(guān)這一機制的發(fā)現(xiàn)可能開發(fā)出新的藥物來解決睡眠障礙問題和代謝紊亂疾病包括糖尿病。 |
科學探索 來源：生物谷
生物鐘“告訴”我們身體什么時候應該睡覺和代謝食物，有關(guān)這一機制的發(fā)現(xiàn)可能開發(fā)出新的藥物來解決睡眠障礙問題和代謝紊亂疾病包括糖尿病。
基因表達實驗室羅納德·埃文斯教授率領(lǐng)的索爾克生物學研究所科學家研究團隊發(fā)現(xiàn)，老鼠細胞的細胞核中存在的REV-ERBα和REV-ERBβ對保持正常的作息和飲食循環(huán)以及代謝食物中營養(yǎng)物質(zhì)是必不可少。
研究結(jié)果于3月29日發(fā)表在《自然》雜志上報道，論文描述了晝夜節(jié)律和代謝之間的緊密聯(lián)系，并為這兩個系統(tǒng)的疾病包括時差、睡眠障礙、肥胖和糖尿病等提出了新的治療途徑。
埃文斯說：“這項研究從根本上改變我們對生物鐘運作以及調(diào)控我們睡眠覺醒周期的認識”。研究證實核受體可以成為藥物有針對性的作用靶標，這表明我們也許能夠開發(fā)出針對REV-ERBα和β以治療睡眠障礙和新陳代謝紊亂等疾病的藥物。
護士、急救人員和其他人輪班工作改變了正常的24小時的清醒和睡眠周期，因此會患有諸多代謝性疾病如糖尿病。為了解決這個問題，科學家們一直試圖了解生物鐘如何精確的調(diào)節(jié)晝夜節(jié)律睡眠，以期發(fā)現(xiàn)治療晝夜相關(guān)的代謝紊亂疾病可能的靶標。
科學家們知道BMAL1和CLOCK兩個基因共同啟動生物鐘基因網(wǎng)絡，是生物鐘發(fā)揮工作的分子機制的核心。BMAL1如汽車的加速器，激活基因喚醒我們的生理機能，調(diào)控我們每天的覺醒、饑餓和體力活動。
早期研究發(fā)現(xiàn)REV-ERBα和REV-ERBβ在這些生物鐘調(diào)控的周期中發(fā)揮很小的作用，認為REV-ERBα和REV-ERBβ聯(lián)合作用可能減緩生物鐘BMAL1的活動，迫使我們機體作出輕微的調(diào)整以保證生物鐘的運行時間。
索爾克科學家用他莫昔芬喂養(yǎng)小鼠后，老鼠可以正常發(fā)育至成年老鼠，但小鼠肝臟的REV-ERBα和REV-ERBβ被阻斷，研究人員用這一動物模型考察這兩受體對晝夜節(jié)律和代謝有什么樣的影響。
論文第一作者、埃文實驗室博士后研究員Han Cho說：當我們關(guān)閉這兩種受體時，動物的生物鐘就會失控。當它們應該已經(jīng)休息時，老鼠卻開始運動起來。這表明REV-ERBα和REV-ERBβ不是一個輔助系統(tǒng)，而是生物鐘核心機制的一個重要組成部分，沒有這些受體，生物鐘是不能正常工作的。同時，索爾克的科學家們成功繪制出了基因REV-ERBs的結(jié)構(gòu)。
科學家們還發(fā)現(xiàn)REV-ERBs調(diào)控參與代謝的數(shù)百個基因的活性，包括那些負責控制脂肪和膽汁水平的基因。REV-ERBα和REV-ERBβ被關(guān)閉的老鼠血液中會出現(xiàn)高脂肪和高糖水平，這些特征正是代謝紊亂疾病的共同特點。
這項研究的其他研究人員包括索爾克研究所的Xuan Zhao、Megumi Hatori、Ruth T. Yu、Grant D. Barish、Michael T. Lam、Ling-Wa Chong、Luciano DiTacchio、Annette R. Atkins和Michael Downes，美國加州大學圣迭戈分校的Christopher K. Glass，澳大利亞悉尼大學的Christopher Liddle，瑞士高等聯(lián)邦理工學院的Johan Auwerx。
這項研究是由美國國立衛(wèi)生研究院、澳大利亞國家健康與醫(yī)學研究理事會、利昂娜研究和哈里B赫爾姆斯利慈善信托基金和霍華德休斯醫(yī)學研究所的格倫基金會資助。
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