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生物鐘研究取得重大突破

2023-06-05 08:12    作者:劉小兵 通訊員王迪、李梅花   來源:光明日報   VIEW:


  生物鐘一直被認為是生物體內一種無形的「時鐘」,精密調控著機體重要生理功能。近日,軍事科學院軍事醫學研究院李慧豔研究員和張學敏院士團隊發現,大腦視交叉上核(SCN)神經元的初級纖毛是調控機體節律的細胞器,揭示出「有形」生物鐘的存在及其節律調控機制。北京時間6月2日凌晨,學術期刊《科學》線上發表了這一成果的相關研究論文。
  據瞭解,大腦視交叉神經上核區域是晝夜節律的指揮中樞,又稱「中樞時鐘」,其神經元的初級纖毛,在每個神經元的細胞膜上只有一根,猶如「天線」結構。研究人員發現,這一「天線」結構每24小時伸縮一次,如同生物鐘的指針,通過它可實現對機體節律的調整和時差的調節。生物鐘的準確性和穩定性與健康息息相關。節律如果發生失常,可引起睡眠障礙、代謝紊亂、免疫力下降,嚴重時可導致腫瘤、糖尿病、精神異常等重大疾病的發生。此次「有形」生物鐘的發現,對節律本質的認識和節律紊亂所致疾病的治療具有里程碑意義。
  在此項研究中,通過對腦切片纖毛結構的連續觀察,研究人員驚奇地發現纖毛節律性變化的特殊現象,並歷經數年探索揭示了纖毛具有調節節律的功能。更重要的是,他們還找到了精準調控節律的開關。研究人員介紹,纖毛能夠調控SCN區域神經元的同頻共振是讓他們最感到振奮的科學發現。
  隨著時代的發展與科技的進步,社會競爭和工作壓力與日俱增,全球大約1/3的人存在節律紊亂問題,表現為睡眠障礙等癥狀。由於缺乏對生物節律調節機制的認識,當前國際上尚未研究出基於生物節律的有效治療藥物。「此次纖毛調控節律的重要發現,為節律調控新藥研發開闢了全新路徑,使機體對各種複雜環境的快速應對、快速適應成為可能。」李慧豔介紹。
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