自從去年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎被授予發(fā)現(xiàn)晝夜節(jié)律分子機(jī)制的科學(xué)家后，關(guān)于這方面的研究一直是層出不窮。那么，晝夜節(jié)律到底是什么？對人們有什么影響呢？
簡單地說，晝夜節(jié)律是內(nèi)置在我們體內(nèi)的、經(jīng)歷了成千上萬年進(jìn)化后的產(chǎn)物，我們無法擺脫晝夜節(jié)律，也就是我們必須在晚上睡覺，白天醒來才符合這種節(jié)律。
晝夜節(jié)律是生命體24小時的內(nèi)循環(huán)，受內(nèi)部細(xì)胞生物鐘的管理，這種循環(huán)的中斷可能導(dǎo)致一系列的健康問題。
因此，科學(xué)家們欲通過研究細(xì)胞行為，看看中斷的晝夜節(jié)律是如何導(dǎo)致疾病的，他們認(rèn)為，這將是開展有針對性的醫(yī)學(xué)治療的重要一步。
近日，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種維持時間節(jié)律的機(jī)制：在檢查來自小鼠和人類的肝 臟和結(jié)腸細(xì)胞時，該小組發(fā)現(xiàn)，參與了肝 臟、腎 臟和腸道胚胎發(fā)育的核受體HNF4A與這些器官中的晝夜時鐘密切相關(guān)：HNF4A抑制了BMAL1基因的正常表達(dá)，而后者正是使哺乳動物保持晝夜節(jié)律的關(guān)鍵分子齒輪。
核受體是抗擊疾病的藥物的潛在靶標(biāo)，包括生殖障礙，炎癥，癌癥，糖尿病，心血管疾病和肥胖癥。在這項研究中，研究人員首次發(fā)現(xiàn)晝夜節(jié)律時鐘調(diào)節(jié)HNF4A作為核受體的經(jīng)典功能的每日周期。
進(jìn)一步研究還表明， HNF4A由晝夜時鐘調(diào)節(jié)，隨時鐘循環(huán)，反過來又調(diào)節(jié)了時鐘。
研究人員認(rèn)為，核受體蛋白HNF4A的這種雙重功能為糖尿病等疾病提供了可能的解釋。這也有助于解釋為什么這些疾病對于睡眠中斷的人（如夜班工人）等來說更為常見。
先前研究表明，HNF4A基因的突變導(dǎo)致一種名為MODY1的罕見遺傳性糖尿病，而MODY1基因的表達(dá)失調(diào)與肝癌也密切相關(guān)。但是這兩種機(jī)制我們都不了解。這項發(fā)現(xiàn)表明，晝夜節(jié)律的中斷可能是一種潛在的機(jī)制，或?yàn)闀円拐{(diào)節(jié)與疾病發(fā)展之間提供了橋梁。
流行病學(xué)研究一直在揭示現(xiàn)代生活方式與人類生物鐘之間的廣泛聯(lián)系，當(dāng)這兩者發(fā)生沖突時，就會導(dǎo)致肥胖和乳腺癌等疾病的發(fā)展，研究人員認(rèn)為，這項研究已經(jīng)超越了流行病學(xué)，探討了晝夜節(jié)律破壞作為某些疾病危險因素的機(jī)制。
“這項研究將幫助我們了解晝夜節(jié)律生活方式的破壞是如何使我們生病的。熬夜、跨時去旅行等現(xiàn)代生活方式已經(jīng)對我們的健康構(gòu)成了直接威脅。如今，對HNF4A的認(rèn)識將開啟我們對產(chǎn)生這一威脅背后機(jī)制的理解。”主要作者 Steve Kay總結(jié)。
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