生物钟近期研究盘点

生物钟是如何产生的？

在哺乳动物的大脑中有一个生物节律的起搏器，它位于下丘脑视交叉上核（SCN）。SCN就像一个总司令，根据自然界光-暗周期调控生理和活动节律，并能通过激素和神经信号调节外周生物钟。SCN 被切除之后，动物活动和进食规律将完全被打乱。

生物节律的产生及维持是一系列与生物钟相关的基因调控的结果。这些钟基因包括：BMAL，CLOCK，PER，CRY， REV-ERB-α，ROR-β等。其中，核心钟基因BMAL1-CLOCK形成的异二聚体与PER和CRY及一系列钟控基因（clock-controlled genes，CCGs）上的E-box元件结合，启动这些基因的转录。随着PER和CRY蛋白表达逐渐增多，它们将进入细胞核中，抑制异二聚体的作用。因此，细胞中 PER和 CRY 的蛋白合成开始减少。如此循环，使基因的转录水平呈现出24h的振荡周期。除这个负反馈环路之外，CLOCK和BMAL1蛋白质也调节核受体REV-ERB-α和ROR-β的表达，后者又可反过来抑制或激活BMAL1的转录。在SCN之外， CLOCK的同源物NPAS2也可与BMAL1形成异二聚体，调控钟控基因的表达。

 

两篇Cell共同揭秘：热量限制为何能延缓衰老——让你有一个“年轻”的生物钟

人们普遍认为，随着时间的推移，干细胞不再能区分昼夜循环，换句话说，它们丧失了生物节律，而这种损失促进了衰老进程。然而，事实并非如此。来自生物医学研究所（IRB巴塞罗那）、庞培法布拉大学（UPF西班牙）和加州大学欧文分校（US）的科学家们在今年8月发表于Cell上的两项研究中否定了这一假说。研究认为，在衰老过程中，干细胞继续表现出节律活动，但却重新编辑了它们的节律功能，而低热量饮食有助于维持生物节律的“年轻化”，这或许能解释为何限制热量能够延长寿命。

皮肤也有生物钟！吃夜宵会让它在白天的紫外线下很受伤

美国加州大学尔湾分校等研究单位在小鼠中的一项研究表明：在不正常的时间进食会破坏皮肤的生物钟，包括影响白天防止太阳有害紫外线的酶的效力。相关文章发表在今年8月的Cell Reportes上。所以喜欢太阳浴的人在晒太阳之前要避免吃夜宵。研究人员指出虽然还需要进一步研究，该研究结果发现人在深夜吃东西会更容易晒伤，造成如皮肤老化和皮肤癌症的长期影响。

Cell：肝脏按生物钟波动，大小伸缩近一半

在哺乳动物中，肝脏在代谢和清除毒素方面起着举足轻重的作用，当它们处于活动或进食时，肝脏达到最大的效率。来自瑞士日内瓦大学的生物学家，发现了这个器官适应摄食和禁食的周期，以及24小时内的昼夜交替。小鼠身上的研究显示，根据活动和休息的阶段不同，肝脏的大小在恢复到最初的大小之前几乎增加了一半尺寸。研究文章于5月4日发表在Cell上，该项研究描述了这种波动的细胞机制，当正常的生物节律被逆转时，这种波动就消失了。由于不同行业工作或私人习惯，我们生物钟会被打断，因此可能对我们的肝功能有重要的影响。

文章来源：生物探索