发现了昼夜节律和肌肉修复之间的新联系

根据最近发表在杂志上的研究结果，西北医学院的研究人员发现了一种新的机制，将昼夜节律控制的细胞代谢和再生与受伤后的肌肉修复联系起来基因与发展．

Clara Peek博士，生物化学和分子遗传学助理教授，是这项研究的资深作者。

昼夜节律——人体内部调节休息和觉醒的24小时时钟——的紊乱与不同代谢紊乱的发病机制有关，包括糖尿病和肥胖。然而，关于它与组织再生和肌肉修复仍然有限。

在目前的研究中，Peek的团队调查了成体肌肉干细胞的作用生物钟对小鼠急性缺血损伤后肌肉再生和组织修复的控制作用。他们把注意力集中在bmal1蛋白上，这是一种生物钟调节蛋白，几乎在身体的所有细胞中都有表达，他们的目标是确定它在肌肉干细胞和更大的肌肉修复中的确切作用。

“Bmal1控制基因表达节奏，包括调节睡眠、活动、激素和代谢的基因。它已经被证明对增殖和肌肉修复很重要，但是分子机制Peek说，她也是内分泌学、代谢和分子医学部门的医学助理教授，也是西北大学Robert H. Lurie综合癌症中心的成员。

Peek和她的团队发现，当小鼠处于活动状态或清醒状态时，损伤后的肌肉修复比处于不活动状态或休息状态时更明显。此外，肌肉干细胞中Bmal1蛋白的缺失导致肌肉再生受损。

通过代谢组学分析，研究人员在体内和培养的成肌细胞(或过早的肌肉细胞)中研究了大约10,000个激活的肌肉干细胞，研究人员证明，在损伤后第三天，Bmal1的缺失会减少激活的肌肉干细胞的数量。

此外，Bmal1的缺失削弱了细胞的反应肌肉干细胞到缺氧——在受伤后发生的组织中氧气不足，无法维持正常的身体机能。Bmal1的缺失也导致了糖酵解的减少，或细胞产生的能量的减少。

最后，研究人员发现，在bmal1缺失的成肌细胞中，增加NAD+ -一种对体内所有代谢过程都至关重要的辅酶，可以恢复肌肉干细胞的增殖和肌纤维的形成。

“我们的发现是将氧化还原代谢物，NAD+，恢复到时钟中断的茎细胞能够恢复正常增殖和肌肉纤维的形成是令人兴奋的，因为这表明NAD+恢复可以抵消在一天中‘错误’的时间，在正常休息时间肌肉损伤的影响，”Peek说。

Peek说，她的团队现在有兴趣研究肌肉干细胞生物钟和NAD+调节对运动后肌肉修复和生长的影响，以及肌肉干细胞生物钟在运动后的重要性肌肉修复在衰老。

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