一项新发现可能会为哮喘、过敏和关节炎带来更安全的治疗方法
科学家发现了人体生物钟和糖代谢系统之间缺失的一环,这一发现可能有助于避免治疗哮喘、过敏和关节炎药物的严重副作用。
在上周《自然》杂志上发表的一篇论文中,索尔克生物研究所的科学家们发现,控制人体的蛋白质生物节律隐色素也会与某些抗炎药物靶向的代谢开关相互作用。
这一发现表明,通过在给药时考虑患者的生物节律,或开发针对隐色素的新药,可以避免现有药物的副作用。
“我们知道我们的睡眠和清醒周期与我们的身体处理营养物质的时间有关,但这在基因和分子水平上是如何发生的完全是个谜,”索尔克基因表达实验室的教授罗纳德·m·埃文斯(Ronald M. Evans)说,他领导了该研究小组。“现在我们已经发现了这两个重要系统之间的联系,这可以作为其他细胞过程如何联系的模型,并有望为更好的治疗提供希望。”
糖皮质激素是类固醇激素这在人体内自然发生,有助于控制血液中的糖含量,因此营养水平在早上上升,为日常活动提供能量,晚上又下降。它们通过与糖皮质激素受体相互作用在细胞中发挥作用,糖皮质激素受体是细胞核外的分子开关,埃文斯于1985年首次发现。
糖皮质激素还在调节炎症方面发挥作用,并被用作抗炎药物,用于治疗由免疫系统过度活跃引起的疾病,如过敏、哮喘和哮喘类风湿性关节炎.它们也被用于治疗癌症患者的炎症。
然而,由于他们的作用糖代谢在美国,类固醇会破坏一个人的正常代谢,导致危险的副作用,包括过量血糖水平胰岛素抵抗和糖尿病并发症。
索尔克大学的研究人员通过发现隐色素1和隐色素2的新功能,可能已经找到了绕过这些副作用的方法生物钟.
隐色素可以作为时钟活动的间歇,每天晚上向我们的生物系统发出放松的信号。早上,它们停止抑制生物钟的活动,帮助我们的生理机能为新的一天做好准备。
在他们对小鼠细胞的新研究中,埃文斯和他的同事们惊奇地发现,隐色素也与糖皮质激素受体相互作用,帮助调节身体如何储存和使用糖。
斯克里普斯研究所助理教授、索尔克埃文实验室前博士后研究员卡特亚·a·拉米亚说:“我们发现,加密色素不仅对生物钟的功能至关重要,它们还调节糖皮质激素的作用,因此对于生物钟如何与我们日常的营养代谢相互作用至关重要。”
小鼠细胞的功能与人类细胞非常相似,因此这一发现可能对自身免疫性疾病和癌症的治疗具有重要意义。科学家们说,通过考虑隐色素水平的每日上升和下降,医生可能能够更好地安排糖皮质激素药物的使用时间,以避免与糖代谢有关的某些副作用。
这一发现也提高了开发新的抗炎药避免一些副作用通过靶向隐色素而不是直接靶向糖皮质激素开关。
埃文斯说,更广泛地说,这项研究可能有助于解释睡眠和我们体内营养代谢之间的联系,包括为什么需要上夜班或工作时间不稳定的人患肥胖症和糖尿病的风险更高。
埃文斯说:“打乱正常的昼夜活动周期可能会阻止一个人的生物钟与他们日常的营养代谢模式正确同步。”“因此,身体可能无法正常储存和处理糖,从而导致代谢疾病。”