科學家發現重置生物鐘的“分子按鈕”

1個各國科學家組成的國際小組最近發現了重置人體生物鐘的“分子按鈕”。這次的發現提供了一種能夠用於治療從睡眠障礙到其他行爲、認知以及代謝異常問題的蛋白質標靶，這種蛋白質通常與時差問題、倒班問題以及夜間光照以及抑鬱症和孤獨症等精神疾病聯繫在一起。

該研究已於27號發佈在了《Nature Neuroscience》期刊在線版上，研究由加拿大蒙特利爾的麥吉爾和康科迪亞大學的研究人員領導。據研究作者介紹，當一種磷酸鹽與大腦中一關鍵蛋白質結合後，人體的生物鐘就能夠重置。這個過程被稱爲磷酸化作用，一般是通過光照改變觸發的。光線能夠刺激一種與生物鐘重置有關的關鍵蛋白質——週期性蛋白的合成，從而使生物鐘的週期與日夜變化週期同步。

揭開生物週期節律的面紗

研究的深作者，麥吉爾大學生物化學系教授Nahum Sonenberg表示，這次研究是首個揭示了能夠解釋光照如何調整大腦中蛋白質合成機制的研究，也展示了這個機制是如何影響生物鐘功能的。

爲了研究大腦與生物鐘有關的機制，研究人員讓實驗室老鼠腦中的elF4E蛋白質發生了變異，使其無法磷酸化。由於所有的哺乳動物都具有相似的大腦時鐘，通過老鼠進行的實驗也能夠爲人類腦中elF4E蛋白質功能被阻斷時會發生何種情況提供線索。

逆鐘而行

實驗老鼠被關在裝有跑步輪的籠子裏，通過記錄和分析這些老鼠的跑步活動，科學家們研究了具有變異蛋白質的老鼠體內的生理節律和生物鐘情況。

得出的結論是：具有變異的老鼠的大腦時鐘對光線帶來的重置效果產生反應的能力低於普通老鼠。具有變異的老鼠無法根據一系列光暗循環同步自己體內的生物鐘，例如將通常的12小時光/12小時暗正常週期改變爲10.5小時光/10.5小時暗週期後這些老鼠無法很好的適應。

據研究的領導者，Ruifeng Cao介紹，雖然我們無法確定在何時能夠將這些發現轉化爲臨牀應用，但這次研究打開了一扇能夠讓我們操作生物鐘的新窗口。

研究的共同作者，康科迪亞大學心理學系教授Shimon Amir表示，這次研究能夠開闢出治療相關疾病的新道路。與生物鐘受干擾有關的問題有時不可避免的會引起一些嚴重後果，Amir教授認爲這次研究也強調了生理節律對於人們總體健康的重要性，現在人們已經在“成功重置自身生物鐘”的道路上邁出了重要的一步，這條道路最終將爲數以千計的人帶來好處。（實習編譯：陳鷺榕 審校：廖露）