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身体部位可以独立于大脑而日夜响应

当你深夜盯着电视屏幕或手机时,你的肝脏能感觉到吗?显然是这样,当检测到这样的活动时,器官可以使您的昼夜节律失控,让您更容易受到健康问题的影响。

这是加州大学欧文分校科学家与西班牙巴塞罗那生物医学研究所合作开展的两项新研究之一。

今天发表在“细胞”杂志上的这项研究使用了专门培育的小鼠来分析调节新陈代谢的内部时钟网络。虽然研究人员怀疑身体的各种生物钟可以独立于大脑下丘脑的中心时钟运作,但以前没有办法测试这一理论,UCI表观遗传学和新陈代谢中心主任Paolo Sassone-Corsi说。其中一项研究的作者。

为了克服这个障碍,科学家们想出了如何禁用鼠标的整个昼夜节律系统,然后启动单个时钟。对于Cell论文中报道的实验,他们激活了肝脏或皮肤内的时钟。

“结果非常令人惊讶,”生物化学教授唐纳德布伦说Sassone-Corsi说。“没有人意识到肝脏或皮肤可能会受到光的直接影响。”

例如,尽管所有其他身体时钟关闭,包括中央大脑时钟,肝脏知道它是什么时间,当白天转移到夜晚并保持关键功能时应对光线变化,例如准备在进餐时消化食物和转换葡萄糖转化为能量

不知何故,肝脏的生物钟能够检测到光线,可能是通过其他器官发出的信号。只有当小鼠经常处于黑暗状态时,肝脏的钟才会停止运作。

Sassone-Corsi说,在即将进行的研究中,UCI和巴塞罗那的研究人员将分阶段研究不同的器官如何相互沟通。

“我们研究结果的未来影响是巨大的,”他指出。“通过这些小鼠,我们现在可以开始破译控制我们的昼夜节律,衰老过程和整体健康的代谢途径。”

在早期的研究中,Sassone-Corsi研究了如何通过睡眠剥夺,饮食和运动等因素重新启动生物钟。在睡觉前接触电脑,电视或手机灯也可以扰乱内部时钟。

他说,由于现代生活方式,人们的生理系统容易混淆。反过来,这可能导致抑郁,过敏,过早衰老,癌症和其他健康问题。Sassone-Corsi补充说,进一步的小鼠实验可以揭示使人类内部时钟“不那么错位”的方法。

其他参与研究的UCI研究人员包括Kevin B. Koronowski,Jacob G. Smith,Muntaha Samad,Siwei Chen,Christophe N. Magnan和Pierre Baldi。这项工作得到了美国国立卫生研究院,诺和诺德基金会,国防高级研究计划局,西班牙经济和竞争力部,欧洲研究理事会和加泰罗尼亚政府以及其他资金来源的支持。

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