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调节生物钟的新型复位按钮

发布时间:2019-10-12 18:12:06

近日,刊登在国际著名杂志Nature Neuroscience上的一篇研究论文中,来自范德堡大学的研究人员通过研究发现了调节生物钟的新型“复位按钮”,研究者表示,这种大脑生物钟复位按钮的发现对于后期开发治疗许多疾病的新型疗法提供了新的思路,比如治疗季节性情感障碍等,同时也可以帮助降低通宵熬夜工作带来的健康影响。

研究者Douglas McMahon教授表示,通过研究我们可以通过在主要生物钟上人工刺激神经元来改变动物的睡眠和觉醒节律,而主要生物钟则位于大脑中名为视交叉上核(SCN)的区域;截止到目前为止研究人员认为SCN神经元的放电频率严格来讲是生物钟活性的输出,但他们并不认为改变神经元的活性可以影响生物钟的运行;但在本文中研究者却揭示,通过模拟SCN神经元昼夜的活性水平来刺激和抑制SCN神经元就可以促进生物钟复位。

研究人员对小鼠进行研究发现,小鼠几乎拥有和人类相同的生物钟系统,利用一种名为光遗传学的工具就可以对SCN神经元的放电频率进行操纵,该技术可以将表达光学敏感蛋白的基因插入至靶向细胞中来使得细胞对光产生反应,从而就可以在第一时间对生物钟神经元进行控制。

这项研究包括两种遗传工程化的小鼠类型,其中一种小鼠大脑的神经元包含光学敏感蛋白,当其暴露于光下时就可以诱发神经元反应;另一种小鼠的大脑神经元则存在类似的蛋白,但其暴露于光下后就会抑制神经元的活性。研究者Tackenberg表示,当然目前这种方法还没有准备应用于人类机体中,但是我们在利用光遗传学作为疗法这一领域已经取得了巨大的进步,当然这也包括一些实验性的技术,比如利用病毒将新型基因插入到细胞中,这或许为治疗一系列疾病提供了潜在的疗法基础。

目前研究者正在检测是否遭受不同季节性情绪波动的小鼠会对新方法产生反应,研究者最后表示,实际上SCN的放电频率是昼夜节律性的关键组分,而不仅仅像我们认为的那样,后期我们还将进行大量实验来揭示人类机体中生物钟工作的分子机理。

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