加拿大的研究人員報告了在分子水平上運行的人體時鐘的“重置”開關,這一發現可能會導致對與晝夜節律破壞有關的條件進行治療。
他們說,這一發現可能會更好地理解與這種干擾有關的許多疾病,從睡眠障礙到行為或代謝問題,與噴氣滯後或轉移工作常見。
在期刊上寫作自然神經科學,科學家報告他們發現,當磷酸鹽分子與特定的腦蛋白結合時,我們的身體時鐘在稱為磷酸化的過程中得到重置,這是由光觸發的過程。
研究人員解釋說,這會導致合成稱為周期蛋白的關鍵蛋白質,在將人體時鐘的節奏同步到日常環境週期中具有核心作用。
“這項研究是第一個揭示一種機制,該機制解釋了光如何調節大腦中的蛋白質合成,以及這如何影響晝夜節律的功能,”說蒙特利爾麥吉爾大學的生物化學家Nahum Sonenberg高級作家Nahum Sonenberg。
也在蒙特利爾的McGill和Concordia大學的科學家在實驗室小鼠的大腦中突變了一種蛋白質,因此無法受到磷酸化的影響。將磷酸鹽添加到蛋白質中的磷酸化過程,將許多蛋白質酶開關和關閉,從而改變其功能和活性。
研究人員記錄了小鼠在籠子裡跑步的時間,以表明其晝夜節律的時機。
他們發現,突變小鼠的身體時鐘在響應其光/黑暗循環的人造變化時效率較低,例如變為10.5小時的光線與相同數量的黑暗小時交流,而不是正常生活在下面的12小時燈光黑暗週期。
研究人員說,雖然可能需要很長時間才能將這種發現轉化為人類晝夜節律疾病的可能臨床用途,但該研究表明可能有利於操縱晝夜節律時鐘的途徑。
研究人員指出,除了夜間工作或暴露於光線外,所有這些都會使晝夜節律感到沮喪,當他們的身體鐘錶不同步時,我們的身體時鐘還會對包括抑鬱症和自閉症在內的神經精神病疾病產生影響,研究人員指出。
Concordia心理學系的研究合著者Shimon Amir說:“晝夜節律的破壞有時是不可避免的,但會導致嚴重的後果。” “這項研究實際上是關於晝夜節律對我們一般福祉的重要性。我們已經邁出了重要的一步,以便能夠重置內部時鐘,並因此改善了成千上萬的健康狀況。”