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英国研究发现生物钟的“第二齿轮”机制

2011-01-27 00:00 未知 《自然》杂志 阅读 0
核心摘要: 英国研究人员发现生物钟的“第二齿轮”,这一机制与新陈代谢相关,表明生物钟的复杂性超出以往认知,可能影响健康和疾病的发生。

生物钟控制着生命活动的内在节律,过去人们一直认为其“驱动齿轮”是基因。然而,英国研究人员在新一期《自然》杂志上报告称,他们发现了一种独立于基因的生物钟机制,这种与新陈代谢相关的机制构成了生物钟的“第二齿轮”。

英国剑桥大学的研究人员首次发现,人类血液红细胞中也存在生物钟。与其他细胞不同,红细胞中没有脱氧核糖核酸(DNA)等遗传物质,因此它不会像之前认为的那样,根据基因发出的信号来调整活动节律。研究人员探测发现,红细胞中一种名为过氧化物酶体(peroxiredoxin)的抗氧化蛋白的含量会出现24小时的周期性起落,这表明有另一种生物钟机制在起作用。

此外,来自英国爱丁堡大学等机构的研究人员在同期《自然》杂志上发表的另一项研究报告中指出,他们在海藻中也发现了类似现象。虽然海藻细胞中含有DNA等遗传物质,但在黑暗环境中,其DNA并不会作为生物钟的“驱动齿轮”而转动。研究人员在黑暗环境中同样探测到海藻细胞中过氧化物酶体的含量有周期性起落现象。

这两项研究表明,除了基因以外,还存在驱动生物钟运行的“第二齿轮”。由于这种抗氧化蛋白在细胞新陈代谢中扮演着重要角色,研究人员认为“第二齿轮”的驱动力应来自新陈代谢机制本身。

爱丁堡大学的安德鲁·米勒教授表示,海藻是一种极为古老的生物,因此这种与新陈代谢相关的生物钟机制很可能已经存在数十亿年,并在进化中成为人类等生物体内普遍存在的现象。这一发现还表明生物钟比人们以前所知的更精密、更复杂,需要更多深入研究。

此前的研究发现,如果生物钟因坐飞机、上夜班等原因被扰乱,常会引起新陈代谢紊乱和不适,甚至可能导致糖尿病等疾病。本次研究进展将有助于相关领域的进一步探索。

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