关键蛋白质与生物钟有关，有助于调节新陈代谢
我们每个人的内心都有自己的计时装置。它驱动着从睡眠周期到新陈代谢的一切，但这个所谓的“生物钟”的内部工作原理是复杂的，其背后的分子过程长期以来一直困扰着科学家。但现在，格莱斯顿研究所的研究人员已经发现了一种重要的蛋白质是如何直接受到人体生物钟的指令的。此外，他们还揭示了这种蛋白质如何调节基本的昼夜节律过程，以及如何破坏其正常功能会使这一关键系统失去同步。
在最新一期的神经科学杂志格莱斯顿研究员Katerina Akassoglou博士和她的团队在动物模型中揭示了p75神经营养素受体(p75NTR)蛋白的产生是如何随着身体的自然节律而振荡的生物钟以及这些节律性振荡如何帮助调节重要的代谢功能。这一发现强调了p75NTR的广泛重要性，为了解生物钟如何帮助维持身体的整体代谢健康提供了见解。
事实上，地球上的每一种生物——从细菌到人类——都有生物钟，这是一种以24小时为周期振荡的生物计时机制，与昼夜循环相协调。当它独立于外部线索在美国，它受到光、温度和环境的节奏的影响食品供应．有趣的是，最近的研究还发现了生物钟和新陈代谢之间的联系。
“重要代谢功能也会受到生物钟的严重影响，这就是为什么长期的夜班工作——会导致生物钟失调——会增加一个人的新陈代谢和疾病风险自身免疫性疾病比如肥胖，2型糖尿病癌症和多发性硬化症，”Akassoglou博士说。Akassoglou博士也是格莱斯顿大学附属的加州大学旧金山分校(UCSF)的神经学教授。“在这项研究中，我们确定p75NTR是生物钟和代谢健康之间的重要分子‘链接’。”
最初，人们认为p75NTR只在神经系统中活跃。后来的研究发现，它在全身许多类型的细胞中都很活跃，这表明它影响了各种生物功能。去年，格莱斯顿的研究人员发现p75NTR存在于肝脏和脂肪细胞中，它调节血液中的葡萄糖水平——一个重要的代谢过程。由于这些发现揭示了p75NTR和新陈代谢之间的联系，研究小组首先在培养皿中测试，然后在动物模型中测试p75NTR和生物钟之间是否也有联系。
该团队重点研究了两个名为Clock和Bmal1的基因。这些所谓的“昼夜节律调节基因”和其他类似的基因遍布全身。它们的活动控制着身体的生物钟。研究人员想知道这些昼夜节律基因和p75NTR之间是否有联系。
“我们最初的实验揭示了这种联系，”格莱斯顿博士后贝尔纳特·巴扎-拉贾博士回忆道，他是该论文的主要作者。“在单个细胞中，我们看到p75NTR的产生由Clock和Bmal1控制，它们直接与编码p75NTR的基因结合，并开始产生蛋白质。”
但也许比p75NTR是如何产生的更重要的是何时产生的。研究小组发现，p75NTR的产生，就像生物钟基因本身一样，以24小时为周期振荡，与细胞的自然昼夜节律同步。在小鼠模型上的实验进一步支持了这些发现。
当研究小组对一组小鼠进行基因改造，使其缺乏生物钟基因时，其他一切都不同步了。p75NTR产生的昼夜振荡被打乱，p75NTR水平下降。
然而，研究人员说，最令人着迷的是p75NTR水平的下降如何影响各种生物钟系统。具体来说，大脑和肝脏中其他昼夜节律基因的常规振荡被打乱，以及已知的调节葡萄糖和脂质代谢的基因。
生命科学研究所主任Alan Saltiel博士说:“发现p75NTR的缺失影响昼夜节律和代谢系统，这是一个强有力的证据，证明这种蛋白质与两者都有复杂的联系。”Alan Saltiel博士也是密歇根大学的教授，他没有参与这项研究。“当Akassoglou博士和她的团队继续研究p75NTR在生物钟和代谢功能中的作用时，他们会发现更多的见解，这将是非常有趣的。”
Akassoglou博士说:“虽然这些发现揭示了p75NTR是生物钟和新陈代谢之间的重要联系，但这个系统是复杂的，可能还有其他因素在起作用。”“我们目前正在努力确定生物钟、新陈代谢和免疫系统之间的关系，以便有一天我们可以开发出治疗受生物钟紊乱影响的疾病的疗法，不仅包括肥胖和糖尿病，还可能包括多发性硬化症，甚至阿尔茨海默病。”
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