瑞士巴塞爾大學(xué)腦衰老和**健康神經(jīng)生物學(xué)實(shí)驗室的Anne Eckert教授團隊的研究人員,在線(xiàn)粒體裂變(mitochondrial fission)缺陷人類(lèi)成纖維細胞和小鼠身上找到了線(xiàn)粒體網(wǎng)絡(luò )和生物鐘相互作用的線(xiàn)索。
中國古人借助計時(shí)工具,把十二個(gè)時(shí)辰融入日常生活,指導人們“科學(xué)養生”。有些競技比賽也會(huì )根據“生物鐘”規律安排比賽時(shí)間。古人認為心、肝、脾、胃、腎等人體重要器官都具有自己的工作時(shí)間。現代人則利用體外細胞模型和動(dòng)物模型也在尋找人體天然代謝密碼。
線(xiàn)粒體——幾乎所有細胞中都存在的小細胞器。它是細胞的能量供應廠(chǎng),在許多細胞過(guò)程中起重要作用。到目前為止,科學(xué)家們還不清楚,24小時(shí)晝夜節律究竟如何調節人體代謝,于是,他們決定從線(xiàn)粒體入手。
瑞士巴塞爾大學(xué)腦衰老和**健康神經(jīng)生物學(xué)實(shí)驗室的Anne Eckert教授團隊的研究人員,在線(xiàn)粒體裂變(mitochondrial fission)缺陷小鼠身上找到了線(xiàn)粒體網(wǎng)絡(luò )和生物鐘相互作用的線(xiàn)索。
裂變蛋白設定了線(xiàn)粒體節奏
大多數細胞內的線(xiàn)粒體都連接在一個(gè)不斷變化的網(wǎng)絡(luò )之中,以適應各種環(huán)境變換。線(xiàn)粒體之間可以融合也可以分開(kāi),干擾裂變-融合動(dòng)態(tài)平衡,可能會(huì )導致健康問(wèn)題。
科學(xué)家們發(fā)現,線(xiàn)粒體裂變-融合周期與一種名為DRP1的裂變蛋白息息相關(guān),而DRP1則與內部生物鐘同步,節律調節決定了線(xiàn)粒體在什么時(shí)候產(chǎn)能,產(chǎn)多少能。
“在一天之中不同時(shí)間段線(xiàn)粒體網(wǎng)絡(luò )具有不同定制模式,相應地,這些小細胞器就會(huì )影響細胞的能量分配,”這篇《Cell Metabolism》文章的通訊作者Anne Eckert教授解釋道。
生物鐘與能量生產(chǎn)
研究人員還發(fā)現,如果生物鐘受損,線(xiàn)粒體網(wǎng)絡(luò )就會(huì )失去節奏,導致細胞整體產(chǎn)能下降。類(lèi)似地,用藥物或遺傳手段損害DRP1裂變蛋白也會(huì )擾亂產(chǎn)能節奏,反過(guò)來(lái)影響生物鐘的節奏。
這項發(fā)現不僅是機體代謝與生物鐘之間存在聯(lián)系的又一例證,并且將為許多生物鐘受損和線(xiàn)粒體功能受損疾病的新療法開(kāi)發(fā)提供一絲線(xiàn)索。
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