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当心!昼伏夜出会生病哦!

2018-12-16
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南加州大学的科学家表示,肝细胞中有一种新型计时机制协助关键器官运转,当机体原有节律被扰乱时就会引发疾病

 

该研究论文发表于 Proceedings of the National Academy of Sciences ,是出自新南加州大学迈克尔逊中心研究人员的首批研究论文。

 

“随着流行病学研究的深入,不断揭示了现代生活方式与人体内部生物钟的关联。当两者发生冲突时,就有可能引发肥胖、乳腺癌等疾病,”南加州大学迈克尔逊聚合生物科学中心的神经病学、生物医学工程和生物科学教务长兼教授、聚合生物科学主任 Steve Kay 说,“而这项研究以超越流行病学的姿态,将昼夜节律机制紊乱作为引发疾病的风险因素来进行探讨。”


(图源:USC News) 


细胞内的生物钟指挥机体产生昼夜节律,使生物体能够适应昼夜循环。一旦此循环紊乱,就会危及人体健康,因此科学家通过研究细胞行为来观察紊乱的生物钟是如何引发疾病的,这是朝定向医疗迈出的重要一步。

 

HNF4A 是一种众所周知的蛋白质,通常认为其参与了肝脏、肾脏和肠道的胚胎发育,研究人员重新对其进行了探讨。研究小组检查了小鼠和人类的肝脏及结肠细胞,意外发现 HNF4A 与这些器官中的生物钟密切相关。他们发现 HNF4A 蛋白质抑制了 CLOCK 和 BMAL1 的运转这两者均是驱动哺乳动物昼夜节律的关键分子

 

在细胞核中,核受体接收来自细胞的化学信号并与其他蛋白质结合,释放出控制细胞发育、体内平衡和新陈代谢的特定基因。受体整合正常细胞功能所必需的信息,在细胞系统中充当枢纽的角色。核受体是药物抵抗疾病的潜在靶点,这些疾病包括生殖障碍、炎症、癌症、糖尿病、心血管疾病和肥胖症等等。研究人员首次发现 HNF4A 作为核受体参与生物钟的昼夜周期调节功能

 

核受体蛋白 HNF4A 的双重功能可能可以对糖尿病、癌症等疾病的发病原因做出解释。同时,这也解释了为什么此类疾病在夜班工人、都市居民和国际航班“空中飞人”等睡眠不规律的人群中更为常见。

 

“在细胞内部,生物钟的齿轮是通用的,但在各器官,其指针则有所不同,因此在每个细胞中,生物钟的工作方式也是不同的,”Kay 解释道,“所以我们对肝脏中的组织特异性蛋白质进行了研究,并且发现 HNF4A 与生物钟相关,它由生物钟调节,随生物钟一起循环,反之亦然。这个结果堪称具有跨越性意义的新发现。

 

迈克尔逊中心的助理研究员、本研究第一作者 Meng Qu 也表示:“目前已经发现 HNF4A 基因突变会引发一种罕见遗传性糖尿病,名为 MODY1。其表达失调与肝癌密切相关,但目前二者机制均未充分明确。我们的发现表明,生物钟紊乱可能是一种潜在机制,其为昼夜节律调节与疾病突发架起了桥梁。”

 

Kay 补充道:“昼夜节律生活方式是人类高度进化的结果,而这项研究将帮助我们了解破坏这种节律是如何导致我们生病的。人类不会因夜班、夜间照明和洲际旅行而进化,反之,现代生活对生物钟的挑战已对我们的健康构成长期威胁。目前,对此方面的研究就像一本空白的书,而关于 HNF4A 的发现帮助我们书写了新篇章,当我们填补这个巨大空白时,新的故事也即将展开。”

 

-End-

 

编辑:贺佳 责编:李禹蒙

参考:

https://www.sciencedaily.com/releases/2018/12/181211161519.htm

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