古代时钟的新作用:研究表明胰腺生物钟与糖尿病有直接联系

胰腺有自己的分子时钟。现在，在西北大学学习中，这座古老的昼夜钟表规范了胰岛素的生产。如果时钟有故障，结果是糖尿病。

研究人员发现分泌胰岛素的胰岛细胞胰腺被称为β细胞的细胞有自己专用的时钟。生物钟支配着与胰岛素分泌有关的蛋白质和基因的节律性行为，其振荡周期超过24小时。

该调查结果将于6月18日发布的杂志自然，对一个尚未被认为对葡萄糖稳态过程有强烈影响的系统进行研究。

“这是第一证据生物钟会影响发展吗糖尿病医学博士Joe Bass说，他是范伯格医学院和温伯格艺术与科学学院神经生物学和生理学副教授。“动物体内获取能量的生物程序——很像植物的光合作用——是受时钟控制的。我们的发现将帮助我们找出葡萄糖异常的原因，但我们仍有很多要了解。”

由Bass和Biliana Marcheva领导的研究，Bass'Ab实验室和本文第一个作者的博士候选人代表了多年的工作和涉及芝加哥大学的Pholipson的关键合作者Louis H. Philipson，Joseph S. Takahashi的大学德克萨斯州西南医疗中心与华盛顿大学医学院的SETH D. Crosby。

在他们的研究中，研究人员敲除了小鼠胰岛β细胞中的时钟基因，发现小鼠发育受损葡萄糖耐量胰岛素水平异常低，进而发展为糖尿病。β细胞的时钟协调葡萄糖管理，时钟的丢失抑制了细胞分泌胰岛素。

“我们在人类胰岛素分泌和糖尿病易感性方面看到的差异很可能与这种生物钟机制有关，”Bass说，他是一名接受过分子遗传学培训的内分泌学家。“胰腺自身生物钟周期的变化与疾病有关联。下一个问题是，我们能调节它吗?”

通过分离胰腺并使用生物发光成像(依赖于萤火虫体内发现的一种蛋白质)，研究人员确定了一个昼夜节律钟在胰腺中自主表达。他们制作了一段短视频，展示了胰腺中分泌胰岛素的活细胞的跳动时钟。在一段持续的时间内，这些细胞每24小时发出一次光。[视频可根据要求提供。]

“重要的是要记住，生物钟是一种古老的机制，它调节着对健康很重要的基本生物系统，比如人体的生物钟胰岛素分泌我们睡觉的时间，起床的时间和我们饿的时间，”Bass说。

西北科学家是第一个展示在胰腺产生胰岛素的昼夜昼夜昼夜跳跃的胰腺。活细胞在持续的时间内每24小时发出一次光。（图像被捕获在72小时的时间范围内。）学分：Biliana Marcheva和西北大学的埃桑福尔

身体的初级昼夜昼夜钟表在大脑中，在核心核中，但局部生物钟也被发现在整个身体的组织中，包括胰腺，肺，肝，心脏和骨骼肌。时钟在24小时，昼夜昼夜运行（拉丁文为“大约一天”）周期，控制睡眠和醒来，休息和活动，液体平衡，体温，心输出，氧气消耗，代谢和内分泌腺分泌物等功能。

糖尿病对健康和经济学的影响是松散的。根据美国糖尿病协会，美国超过2300万人和儿童有一种糖尿病的形式，至少有5700万有前奶油;诊断糖尿病的总成本（医疗费用以及残疾，工作损失和早期死亡）至少为1740亿美元;糖尿病是该国死亡的第七名原因。

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