Curr Biol：科学家发现重置生物钟机理

英国科学家日前发现了控制人体生物钟对环境变化作出相对反应的新机制。科学家指出，这一发现有望为减轻长期倒班和时差综合征对人体带来的损害提供解决办法。研究人员在最近出版的《当代生物学》杂志上发表了这一研究成果。

该研究结果显示，酪蛋白激酶1ε（CK1ε）决定了人体生物钟根据环境因素——例如光和温度——进行调节和重设的难易程度。

地球上每个物种的体内几乎都存在内部生物计时器（生物钟）。研究人员在哺乳动物，包括人类的细胞和身体组织内都发现了生物钟。生物钟协调着生物的日常生理节奏，包括睡眠、清醒状态以及新陈代谢。

主持这项研究的曼彻斯特大学生物学家David Bechtold博士说：“这些生物钟的核心是一组复杂的分子结构，它们对外界的反应能力使其始终拥有准确的计时功能。重要的是，我们的生物钟是通过对明和暗的感应，从而确保与环境保持同步。”

在英国生物技术和生物科学研究理事会的资助下，曼彻斯特大学的研究小组与美国辉瑞制药公司Travis Wager博士带领的科学家合作开展了此项研究。

研究人员发现，人体的生物钟通过一种新的机理作用对光线作出反应。

在研究过程中，缺乏生物钟成分酪蛋白激酶1ε的白鼠能够比正常速度更快地适应新的明、暗环境（与倒班和长时间乘飞机旅行的反应非常相似）。

研究小组的实验还显示，给白鼠注射抑制酪蛋白激酶1ε生成的药物，可以加快正常白鼠的生物钟调整反应速度，并且最关键的是，更快地适应新环境可以把由时差引起的新陈代谢紊乱减少到最低程度。

Bechtold表示：“我们已经知道现代社会给人的身心健康带来了许多挑战——一些看似普通的事，如倒班、睡眠不足以及时差颠倒破坏了我们身体内部的生物钟。现在，我们已经清楚地知道生物钟紊乱会增加如肥胖和糖尿病等病症的发病率和严重程度。”

Bechtold说：“从遗传学角度而言，人体天生就无法快速适应倒班或者长途飞行，并且我们身体中的生物钟同样不适应这种快速的变化。不幸的是，今天我们必须应付这些问题，而且有明显的证据显示，人体生物钟紊乱会对我们的健康产生实际与负面的影响。”

Bechtold指出：“由于这项研究是在临床条件下进行的，从而使我们有望提高生物钟应对倒班等问题的能力，并且更重要的是，这项研究有助于了解生物钟紊乱是如何引起诸如糖尿病和慢性炎症等病症的。”

生物钟又称生理钟。它是生物体内的一种无形的“时钟”，实际上是生物体生命活动的内在节律性，它是由生物体内的时间结构序所决定的。通过研究生物钟，目前已产生了时辰生物学、时辰药理学和时辰治疗学等新学科。可见，研究生物钟，在医学上有着重要的意义，并对生物学的基础理论研究起着促进作用。

原始出处

Pilorz V1, Cunningham PS1, Jackson A1, West AC1, Wager TT2, Loudon AS1, Bechtold DA3.A novel mechanism controlling resetting speed of the circadian clock to environmental stimuli.Curr Biol. 2014 Mar 31