“日出而作，日落而息”，地球上大部分生物從幾十萬年前就開始就遵從這種大自然的特殊規(guī)律。當(dāng)然日常生活中人們也并沒有非常在意這中自然規(guī)律/現(xiàn)象，直到現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展進步才讓我們將這種順應(yīng)自然的規(guī)律同生物鐘畫起了等號。當(dāng)然隨之而來的就是科學(xué)家們對生物鐘的各種深度研究。

　　很多科學(xué)研究都發(fā)現(xiàn)，人類生活中各種行為的發(fā)生都與生物鐘直接相關(guān)。而生物鐘一旦被打破，則會對人類健康的影響帶來巨大變化；有研究人員就發(fā)現(xiàn)，機體生物鐘的紊亂和多種癌癥的發(fā)生密切相關(guān)，當(dāng)然研究人員還對生物鐘在維持機體健康的重要性上進行了大量研究，同時也取得了一定的成績，本文中小編就對近年來機體生物鐘研究領(lǐng)域的相關(guān)進展進行了盤點整理，分享給各位！

　　【1】Immunity重磅！生物鐘控制淋巴細胞運動及免疫反應(yīng)強度

　　慕尼黑大學(xué)（LMU）的研究人員首次發(fā)現(xiàn)生物鐘可以控制淋巴細胞運動，因此一天中不同時間點免疫系統(tǒng)對病原體產(chǎn)生的免疫反應(yīng)強度不同，這可能有助于優(yōu)化疫苗的使用。

　　淋巴細胞在身體適應(yīng)性免疫過程中發(fā)揮著重要作用，而適應(yīng)性免疫對識別和清除細菌及病毒病原體至關(guān)重要。淋巴細胞在血液和淋巴系統(tǒng)中循環(huán)，并且它們根據(jù)生理節(jié)律運動，這種節(jié)律與日夜交替同步，周期接近24小時。LMU的生理學(xué)家ChristophScheiermann和DavidDruzd在最新一期《Immunity》上發(fā)表研究表明一天中不同時間點的適應(yīng)性免疫反應(yīng)的強度不一樣。他們是合作研究中心914的成員，這個中心由德國科學(xué)基金會（DFG）資助，致力于分析白細胞在人體內(nèi)的運動模式。

　　受歐洲研究委員會啟動研究基金和DFG的資助，ChristophScheiermann博士開始研究這些細胞如何在身體內(nèi)循環(huán)以監(jiān)視入侵的病原體及病變的細胞，以及淋巴細胞運動如何調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。

　　【2】研究發(fā)現(xiàn)生物鐘影響人體對病毒抵抗力

　　英國劍橋大學(xué)發(fā)布的一項研究顯示，人體在一天中不同時段對病毒感染的抵抗力會出現(xiàn)較大變化，這主要是因為人的生物鐘會影響病毒復(fù)制以及擴散的能力。

　　他們說，當(dāng)一種病毒入侵人體內(nèi)后，會“劫持”細胞內(nèi)的各種運行機制和資源，從而在人體內(nèi)快速復(fù)制和擴散。然而在生物鐘的調(diào)節(jié)下，這些資源的數(shù)量在不同時段會出現(xiàn)很大波動，這就對病毒相關(guān)活動產(chǎn)生影響。生物鐘調(diào)節(jié)著人體多項生理功能，包括睡眠規(guī)律、體溫、免疫系統(tǒng)以及激素分泌等，而生物鐘又與Bmall等多個基因相關(guān)。

　　為驗證這種理論，團隊在實驗室中觀察了小鼠在一天的不同時段中感染皰疹病毒產(chǎn)生的反應(yīng)。他們發(fā)現(xiàn)，如果小鼠在早上感染了病毒，它們體內(nèi)的病毒復(fù)制程度10倍于那些當(dāng)天10小時后才感染的小鼠。研究人員隨后在移除了Bmall基因的小鼠身上重復(fù)相同實驗。結(jié)果顯示，不論小鼠在一天中哪個時段感染病毒，病毒復(fù)制都處在非常高的水平，這顯示了生物鐘在其中具有的影響力。

　　【3】Cell子刊：生物鐘紊亂和癌癥發(fā)展密切相關(guān)

　　有關(guān)癌癥危險因素的大型研究發(fā)現(xiàn)，夜班工作的人會增加患癌幾率。麻省理工學(xué)院的生物學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)解釋這種高風(fēng)險的可能原因。

　　在人類和其他生物體中，生物鐘通過光來調(diào)節(jié)人體生理學(xué)的關(guān)鍵時間，從而控制細胞新陳代謝和分裂等活動。在一項小鼠研究中，控制細胞晝夜規(guī)律的兩個基因也可對腫瘤有抑制功能。

　　這兩種基因缺失或中斷正常的明暗交替周期就會導(dǎo)致其腫瘤抑制功能下降，使得腫瘤不斷發(fā)展。

　　“不管你以什么方式擾亂生物鐘似乎都會促進腫瘤發(fā)生。”研究者說。

　　【4】Cell：特殊“生物鐘”可促進細胞分裂周期的運行

　　細胞每分裂一次，就會復(fù)制一次DNA，隨后將DNA的每一個拷貝分配到兩個子代細胞中，細胞分裂事件往往會被復(fù)雜調(diào)控，同時也受到細胞周期蛋白的影響，近日，刊登在國際著名雜志Cell上的一項研究報道中，來自洛克菲勒實驗室的研究人員通過研究使得細胞周期蛋白可以直接對細胞周期調(diào)控性的基因表達進行控制，研究者指出，如果細胞周期蛋白可以被完全消除，那么酵母細胞就不會進行周期性的基因表達，同時也不會完成細胞周期循環(huán)。

　　研究者SahandJamalRahi表示，任何事情都會以一種特定的次序發(fā)生來確保其所所得產(chǎn)物是恰如其分的，首先多樣性的細胞結(jié)構(gòu)就必須合理復(fù)制，隨后DNA再被復(fù)制并且獲得合適的支架，隨后才能支持細胞進行最終的分裂，而這一系列事件都必須在指定的時間內(nèi)遵循一定的協(xié)調(diào)性模式。

　　Rahi還表示，那么問題就是，在工廠地面的正中間放著一塊“生物鐘”，其可以告訴我們何時開始工作？類似地，細胞周期蛋白調(diào)節(jié)細胞周期的模式同這種特殊生物鐘一樣，一旦遵循這樣的模式，蛋白質(zhì)的產(chǎn)生就具有一定獨立性，這就好比工廠里的工人一樣獨立完成自己應(yīng)該完成的任務(wù)。

　　【5】Science：基因圖譜展示生物鐘調(diào)節(jié)胰島素

　　最近，美國西北大學(xué)的研究人員發(fā)表了一項最新研究進展，他們發(fā)現(xiàn)了機體生物鐘用以調(diào)節(jié)胰腺beta細胞合成分泌胰島素，控制血糖水平的全新基因圖譜，這項發(fā)現(xiàn)將促進糖尿病新治療方法的開發(fā)。

　　機體生物鐘能夠根據(jù)地球上的24小時晝夜循環(huán)對進食和睡眠等行為進行協(xié)調(diào)，同時還會調(diào)節(jié)機體的生理活動，如代謝。在腦內(nèi)有一個主要生物鐘，而在其他獨立器官內(nèi)也存在一些次級生物鐘。當(dāng)基因，環(huán)境或是機體的一些行為擾亂了這些生物鐘的協(xié)同性，就會出現(xiàn)代謝紊亂。

　　之前發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Nature上的一項研究已經(jīng)證明胰腺內(nèi)的生物鐘對于調(diào)節(jié)小鼠胰島素分泌，平衡血糖水平具有至關(guān)重要的作用。敲除小鼠的生物鐘基因會導(dǎo)致肥胖和2型糖尿病的發(fā)生，但如果想要通過調(diào)節(jié)生物鐘達到治療肥胖及相關(guān)代謝疾病的目的，那就需要對其中的機制進行更加深入的了解。

　　【6】NatureNeuroscience：人體生物鐘新調(diào)節(jié)機制

　　一個國際科學(xué)家團隊發(fā)現(xiàn)了，什么可以作為我們機體內(nèi)部生物鐘的分子重置按鈕。他們的這個發(fā)現(xiàn)，揭示了一個潛在的治療一系列疾病的靶點，例如，常常與時差，倒班和夜間光照有關(guān)的疾病，如從睡眠紊亂到行為，認知和代謝失常，還有神經(jīng)精神疾病，如抑郁癥和自閉癥。

　　由蒙特利爾McGill和Concordia大學(xué)的研究人員們發(fā)表在4月27日NatureNeuroscience上的一篇文章報道，當(dāng)磷酸在大腦中和一個關(guān)鍵的蛋白相結(jié)合，人體的生物鐘就會被重置。這個過程，即已知的磷酸化，是由光線所促發(fā)的。事實上，光線刺激了一種名為期蛋白的特殊蛋白合成，這種蛋白在生物鐘重置鐘起到了關(guān)鍵的作用，從而，將生物鐘節(jié)律和日常周期環(huán)境同步化。

　　對晝夜節(jié)律的闡釋

　　“這項研究第一次發(fā)現(xiàn)了一種機制，可以用來解釋光線如何在大腦中調(diào)節(jié)蛋白合成，接下來如何影響生物鐘的功能，”McGill大學(xué)生化系教授，文章的通訊作者NahumSonenberg說。

　　【7】Cell：首次發(fā)現(xiàn)腸道微生物運動或會影響宿主的晝夜節(jié)律

　　甚至是腸道微生物也有著自己的生活規(guī)律，就好像時鐘一樣，它們會在部分腸道粘膜組織中開始每天的生活，向左或向右移動幾微米，隨后在回到原來的位置，日前一項刊登于國際雜志Cell上的研究報告中，來自魏茨曼科學(xué)研究學(xué)院的研究人員通過對小鼠進行研究發(fā)現(xiàn)，腸道微生物定期的運動或許會通過將腸道組織暴露于不同微生物或一些代謝產(chǎn)物中，從而影響宿主的晝夜節(jié)律。

　　研究者EranElinav說道，這項研究揭示了原核生物和真核生物，以及哺乳動物有機體和寄生在宿主體內(nèi)的微生物菌群之間行為的互聯(lián)機制，這些群體之間能夠發(fā)生相互作用并且被彼此互相影響。此前研究中研究者發(fā)現(xiàn)，我們機體的生物鐘能夠同機體微生物菌群的生物鐘協(xié)同工作，而且干擾小鼠機體的睡眠模式并且給其多次喂食就能夠誘導(dǎo)小鼠機體腸道微生物菌群的行為改變。

　　【8】eLife：控制機體晝夜節(jié)律鐘同步的特殊基因

　　近日，刊登在國際雜志eLife上的一篇研究論文中，來自索爾克研究所的科學(xué)家們通過研究鑒別出了一種可以調(diào)節(jié)睡眠覺醒晝夜節(jié)律的基因，這種名為Lhx1的基因或許就為研究人員提供了一個新型靶點，供其開發(fā)幫助夜班工人及時差綜合癥患者改善晝夜節(jié)律的療法，同時也為開發(fā)治療一系列睡眠障礙的靶向療法提供思路。

　　機體中每個細胞都存在一種特殊的“生物鐘”，即一種含量豐富的蛋白質(zhì)，其水平可以隨著24小時有節(jié)律地升高或降低，負責(zé)建立循環(huán)生理節(jié)律及維持機體細胞同步的主時鐘位于大腦下丘腦的視交叉上核中，視交叉上核（SCN）大腦下丘腦中一塊較小的緊密型區(qū)域，該區(qū)域包含有大于2萬個神經(jīng)元細胞。

　　這項研究中，研究人員破壞了小鼠的光暗循環(huán)周期，并且比較其它小鼠SCN中成千上萬個基因的表達情況，最終發(fā)現(xiàn)有213個基因?qū)CN較為特殊，通過進一步篩選，研究人員最終發(fā)現(xiàn)了僅有一個基因（即Lhx1）對光的反應(yīng)處于抑制狀態(tài)。研究者ShubhrozGill表示，至今沒有人發(fā)現(xiàn)基因Lhx1在SCN中所扮演的角色，我們都知道該基因?qū)τ谏窠?jīng)發(fā)育非常重要，缺失該基因的小鼠并不能存活，而這項研究也是首次揭示了該基因作為一個主要調(diào)節(jié)子來調(diào)節(jié)個體的晝夜循環(huán)節(jié)律的。

　　【9】CellRep：飲食可影響人類機體的晝夜節(jié)律鐘

　　食物不僅可以為我們機體供應(yīng)能量，而且其也可以影響我們機體自身內(nèi)部的生物鐘，而生物鐘可以調(diào)節(jié)人類行為及生物學(xué)許多方面的晝夜節(jié)律；近日，刊登在國際雜志CellReports上的一篇研究論文中，來自日本山口大學(xué)的研究人員通過研究揭示了如何通過飲食控制來調(diào)節(jié)我們機體的生物鐘，這或許可以幫助治療人類多種疾病，并且可以揭示胰島素在重置生物鐘過程中發(fā)揮的作用。

　　內(nèi)部生物鐘或晝夜節(jié)律鐘在機體首選睡眠時間、保持頭腦清醒及機體特定的生理學(xué)過程中扮演著重要角色，生物鐘可以使得機體的基因在每天的合適時間得到最大化表達，從而使得有機體適應(yīng)地球的旋轉(zhuǎn)。研究者MakotoAkashi教授表示，生理學(xué)和環(huán)境節(jié)律之間的慢性失調(diào)不僅可以降低個體生理學(xué)的表現(xiàn)，而且會驅(qū)動人類多種障礙帶來一定風(fēng)險，比如引發(fā)糖尿病、心腦血管疾病及癌癥等。

　　【10】JBC：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)可影響機體晝夜節(jié)律的新型化合物

　　近日，來自斯克里普斯研究所(TheScrippsResearchInstitute)的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)了一種可以潛在改變機體晝夜節(jié)律的兩個新型化合物，晝夜節(jié)律是一種非常復(fù)雜的生理學(xué)過程，機體主要表現(xiàn)為對白天和黑夜24小時循環(huán)的不同反應(yīng)，晝夜節(jié)律在大多數(shù)活體生物機體中都存在，相關(guān)研究成果刊登于國際雜志theJournalofBiologicalChemistry上。

　　文章中研究者指出的化合物中，至少有一種可以被開發(fā)成為化學(xué)探針來為治療一系列疾病，包括肥胖和糖尿病等，研究者表示主要對一組名為REV-ERBs的蛋白質(zhì)進行相關(guān)研究，該蛋白質(zhì)組是一個蛋白質(zhì)超家族組，其在調(diào)節(jié)晝夜節(jié)律生理學(xué)、代謝及免疫功能方面扮演著重要角色。

　　這項最新研究中，研究者發(fā)現(xiàn)了兩種化合物：鈷原卟啉（CoPP）和鋅原卟啉(ZnPP)可以直接同REV-ERBs結(jié)合；一般情況下REV-ERBs可以被血紅素分子調(diào)節(jié)，而血紅素可以結(jié)合血紅蛋白，從而幫助機體將氧氣從血管中運輸?shù)郊毎校硗庋t素在細胞能量產(chǎn)生過程中也發(fā)揮著重要作用，當(dāng)血紅素激活REV-ERBs后，鈷原卟啉（CoPP）和鋅原卟啉(ZnPP)就可以直接抑制REV-ERBs。