研究了昼夜节律中断作为疾病的风险因素

南加州大学的科学家报告说,一个新的计时机制内肝细胞,帮助维持重要器官任务有助于疾病的自然节奏打乱了。

这种双重功能的核受体蛋白质HNF4A提供了一个潜在的解释疾病如糖尿病和癌症。这也有助于解释为什么这种疾病更为常见干扰人的睡眠,包括夜班工人、城市居民和国际喷气式飞机。

昼夜节律是指导下内部时钟细胞中,使有机体适应昼夜周期。这个周期的中断会导致健康问题的人,所以科学家们研究细胞行为的中断时钟会导致有针对性的医学治疗确诊的重要一步。

“流行病学研究持续暴露越来越多的现代生活方式和我们的内部生物钟之间的联系,这两个冲突的时候,它会导致肥胖和乳腺癌等疾病的发展,”史蒂夫•凯表示收敛生物科学和教务长神经学教授,生物医学工程和生物科学在南加州大学迈克尔逊收敛生物科学中心。“这项研究超出了流行病学探索的机制昼夜中断作为某些疾病的风险因素。”

研究论文发表在美国国家科学院院刊》上。它是最早研究论文来自调查人员在新的南加州大学迈克尔逊中心工作。

科学家把目光聚集在HNF4A,著名的蛋白质被认为是参与胚胎发育的肝脏,肾脏和肠道。团队检查肝脏和结肠细胞来源于小鼠和人类,意外发现HNF4A生物钟在这些器官密切相关。他们发现蛋白质压制时钟的操作和BMAL1,充当关键分子齿轮驱动昼夜节律在哺乳动物。

在细胞核,核受体接收来自细胞的化学信号和合作伙伴与其他蛋白质释放特定基因,调节细胞的发展,体内平衡和代谢。细胞的受体在十字路口行动由集成电路正常的细胞功能所必需的信息。核受体是对抗疾病的药物潜在的目标,包括生殖障碍、炎症、癌症、糖尿病、心血管疾病和肥胖。研究人员首次发现生物钟调节日常周期HNF4A古典的函数作为核受体。

“细胞内,时钟的齿轮是普遍的,但手中的时钟是特定于每个器官,那么每个单元中的时钟工作是不同的,”凯解释道。“在肝脏,我们看着组织蛋白,发现HNF4A息息相关生物钟,是由时钟和时钟周期,进而调节时钟。的新发现,这是一个很大的跳跃。”

孟曲,一个研究员迈克尔逊中心和研究的第一作者,说:“[的]HNF4A基因突变所导致一种罕见的遗传性糖尿病称为MODY1及其表达失调与肝癌密切相关,与我们不完全理解机制。我们的发现显示时钟中断可能是一个潜在的机制,提供了一个桥梁生理调控和疾病的发展。”

凯补充说:“这项研究将帮助我们理解如何破坏我们的高度进化的生理节奏的生活方式使我们生病。人类不是进化为夜班,夜间灯光和洲际旅行。现代生活的挑战我们的生理系统构成长期威胁我们的健康。现在我们可以看到HNF4A新篇章的书主要是空白页,所以这里有一个故事开始当我们填写一个巨大的空白位置。”