人體內生物鐘工作的原理

人體內生物鐘工作的原理

　　研究人員已經(jīng)發(fā)現了人體內生物鐘工作的原理。他們說(shuō)兩種基因——周期和隱花色素(基因)——使人體內所有細胞內的生物鐘準時(shí)，在一天24小時(shí)內保持適當的節奏，并且跟隨季節變化。

　　這一發(fā)現的深刻影響了癌癥、糖尿病、代謝綜合征、失眠、季節性情緒失調、肥胖、甚至是時(shí)差等疾病的藥物的研發(fā)�！伴L(cháng)期以來(lái)，人們一直試圖找出這些生物鐘基因之間的相互作用方式�！闭軐W(xué)醫學(xué)雙料博士阿齊茲·珊卡博士、生物化學(xué)和生物物理學(xué)教授莎拉·格雷厄姆·凱南以及《基因和發(fā)展》論文的資深作者說(shuō)道。

　　我們已經(jīng)知道了參與每日節律生成的四種蛋白，但不清楚它們具體的作用�，F在我們知道了所有細胞種的生物鐘是如何重置的。所以我們對如何利用這些蛋白質(zhì)來(lái)達到某些療效有了更好的想法。在所有人類(lèi)細胞中有四種基因：隱花色素、周期、時(shí)鐘和BMAL1，這四種基因共同作，控制著(zhù)人體的血壓變化、體溫升降和休眠周期等生理活動(dòng)的周期性變化。

　　此前，科學(xué)家們發(fā)現，時(shí)鐘和BMAL1串聯(lián)后方能啟動(dòng)生物鐘。這些基因與其他基因相連接，并控制著(zhù)其表達蛋白質(zhì)的開(kāi)關(guān)。這允許大腦細胞等細胞，按照我們的需要開(kāi)始新的一天。具體來(lái)說(shuō)，時(shí)鐘和BMAL1與一對稱(chēng)為時(shí)期和隱花色素基因相連接，控制其蛋白質(zhì)的表達，幾經(jīng)修改后最終能夠控制時(shí)鐘和BMAL1的活動(dòng)。最后當周期和隱花色素蛋白質(zhì)降解后，生物鐘再次開(kāi)啟。

　　“這是一個(gè)反饋回路�！鄙嚎ㄕf(shuō)道，她在1998年發(fā)現了隱花色素�！捌湟种菩枰�24小時(shí)，這就我們觀(guān)察到一天內基因的活性先上升然后下降的原因。我們所做的就是展示整個(gè)生物鐘實(shí)際上是如何工作，”珊卡說(shuō)：“現在，當我們篩選以這些蛋白質(zhì)為目標的藥物時(shí)，我們知道了會(huì )得到不同的效果以及我們觀(guān)察到這些結果的原因。無(wú)論是治療時(shí)差、季節性情緒失調以及控制和優(yōu)化癌癥治療中，我們都必須知道時(shí)鐘的這個(gè)工作原理�！�

　　這項研究之前，在2010年，珊卡的實(shí)驗室發(fā)現的一種叫做XPA的酶，能都增加和減少生物鐘與時(shí)間24小時(shí)周期的同步性。珊卡的團隊建議，當XPA處于最低水平時(shí)進(jìn)行化療是最有效的。對于人類(lèi)來(lái)說(shuō)，就是下午的晚些時(shí)候�！斑@意味著(zhù)DNA修復由生物鐘控制的，”珊卡說(shuō)：“這也意味著(zhù)，癌細胞的生物鐘可能以癌癥藥物為目標，以讓其他的療法更為有效�！�

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