昼夜节律对代谢产量的影响深远,研究揭示了
通过分析肝脏中存在的数百种代谢产物,加州大学欧文分校表观遗传学与代谢中心的研究人员发现,昼夜节律——我们自己的生物钟——极大地控制了氨基酸、碳水化合物和脂类等关键组成部分的生产。
他们发现了600多个肝脏来源代谢物,这是由代谢产生的化学物质,以维持和促进细胞健康和生长。发现大约60%的代谢物依赖于内源性昼夜昼夜时钟 - 超过预期,只有约15%的身体基因受其调节。
昼夜节律超过24小时的几乎所有生物都管理基本的生物和生理过程。他们预计环境变化,并适应某些身体功能到达适当的时间。这些循环的破坏可以严重影响人类健康。
表观遗传学和新陈代谢主任Paolo Sassone-Corsi,领先作者以及世界上兴高采烈的研究人员之一,肝脏代谢物揭示了身体时钟如何通过主昼夜昼夜节目,时钟 - 策划代谢物之间的相互作用和信号传导蛋白质的方式与导体引导一个交响乐团的方式。
他说:“代谢物和信号蛋白——就像管弦乐队的圆号和琴弦——需要完美地协调,我们发现‘时钟’提供了这个方向。”
由于诸如昼夜照明模式和营养等外部因素会影响昼夜节律机制,代谢产物及其与信号蛋白细胞内似乎与昼夜节律中断密切相关。Sassone-Corsi补充说,这可能有助于解释肥胖、高胆固醇和糖尿病等代谢疾病背后的一些主要生理因素。
他说:“这种相互作用对人类疾病和衰老有着深远的影响,而且可能对正常的新陈代谢至关重要。”研究结果发表在本周的《美国国家科学院院刊》网络版上。
“通过识别代谢物与代谢物之间的关系生物钟,我们迈出了更好地了解营养素如何与我们的新陈代谢相互作用,使研究人员能够发现我们吃的食物的最佳利益以及我们服用的药物的最佳效果,“克里斯汀增加了Eckel-Mahan,生物化学和学习共同作者的UCI博士后研究员。
使用Metabolon Inc.,Sassone-Corsi和Eckel-Mahan创建了第一个肝脏代谢物 - 全套代谢物。通过这些信息,他们与UCI基因组学和生物信息学研究所主任Pierre Baldi和他的研究生Vishal Patel分析了数据和构建循环系统,这是一种基于网络的数据系统,提供代谢物和相关基因的详细概况他们互动的肝脏和底层网络。循环地址是http://circadiomics.igb.uci.edu。
“在CircadiOmics中,我们能够将这种昼夜代谢物数据与多个其他数据源整合,从而生成首个全面的生物节律图肝代谢组及其昼夜节律振荡,并发展调控假说,已在实验室证实,”Baldi说,校长的计算机科学教授。“CircadiOmics正在扩展其他组织和条件的代谢数据,这对于进一步理解健康和疾病状态下代谢和昼夜节律之间的相互作用将是非常宝贵的。”
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