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科技日報記者 張強 通訊員 王迪 李梅花
晝夜節(jié)律，俗稱生物鐘，是生物為了適應地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的晝夜更替而形成的一種節(jié)律性生命活動規(guī)律。長期以來，生物鐘一直被認為是生物體內(nèi)一種無形的“時鐘”，精密調(diào)控著機體重要生理功能。然而，軍事科學院軍事醫(yī)學研究院李慧艷研究員團隊和張學敏院士團隊發(fā)現(xiàn)大腦視交叉上核（SCN）神經(jīng)元的初級纖毛是調(diào)控機體節(jié)律的細胞器，揭示出“有形”生物鐘的存在及其節(jié)律調(diào)控機制。北京時間6月2日凌晨，國際頂級學術(shù)期刊《科學》在線發(fā)表了這一重大原創(chuàng)性突破的相關(guān)研究論文。
據(jù)了解，SCN區(qū)域是晝夜節(jié)律的指揮中樞，研究人員發(fā)現(xiàn)該區(qū)域的神經(jīng)元長有初級纖毛，猶如細胞“天線”。該研究團隊長期從事纖毛細胞器的研究，揭示了初級纖毛發(fā)生與去組裝的系列重要規(guī)律。在此項研究中，通過對腦切片纖毛結(jié)構(gòu)的連續(xù)觀察，研究人員驚奇地發(fā)現(xiàn)纖毛節(jié)律性變化的特殊現(xiàn)象，并歷經(jīng)數(shù)年探索揭示了纖毛具有調(diào)節(jié)節(jié)律的功能。
李慧艷比喻道，“這一‘天線’結(jié)構(gòu)每24小時伸縮一次，如同生物鐘的‘指針’，通過它可實現(xiàn)對機體節(jié)律的調(diào)整和時差的調(diào)節(jié)?！毖芯空哌M一步發(fā)現(xiàn)，纖毛調(diào)控機體節(jié)律的機制，是通過調(diào)控SCN區(qū)域大量神經(jīng)元的同頻共振，這是最讓他們感到振奮的科學發(fā)現(xiàn)。
據(jù)介紹，通常認為，人類有晝夜節(jié)律的睡眠、清醒和飲食行為都歸因于生物鐘的作用。隨著社會競爭和工作壓力與日俱增，全球大約1/3的人存在節(jié)律紊亂問題。節(jié)律如果發(fā)生失常，可引起睡眠障礙、代謝紊亂、免疫力下降，嚴重時還可導致腫瘤、糖尿病、精神異常等重大疾病的發(fā)生。
李慧艷表示，“纖毛調(diào)控節(jié)律的發(fā)現(xiàn)，為節(jié)律調(diào)控新藥研發(fā)開辟了全新路徑，使機體對各種復雜環(huán)境的快速應對、快速適應成為可能?！?/p>
有關(guān)專家認為，此次“有形”生物鐘的發(fā)現(xiàn)，對節(jié)律本質(zhì)的認識和節(jié)律紊亂所致疾病的治療具有里程碑意義。
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