生物钟与衰老的相关研究进展

众所周知,从单细胞生物到人,几乎所有生物体在生理和行为上都表现出昼夜节律。内源性生物钟是产生昼夜节律的物质基础,由母钟和子钟组成,母钟位于下丘脑视交叉上核（SCN）,子钟位于各个外周组织（肝脏、心脏等）。随着机体的逐渐衰老,反应生物钟输出信号的生理昼夜节律在振荡幅度、振荡周期和表达时相等方面发生了相应的变化。另一方面,生物钟控制的生理昼夜节律影响衰老的进程,生物钟功能紊乱会严重加速机体的衰老。本文概述了衰老与生物钟之间的相关研究进展,为进一步认识衰老机制及其对机体的影响提供了线索。     

生物钟与衰老的相关研究进展

众所周知,从单细胞生物到人,几乎所有生物体在生理和行为上都表现出昼夜节律.内源性生物钟是产生昼夜节律的物质基础,由母钟和子钟组成,母钟位于下丘脑视交叉上核(SCN),子钟位于各个外周组织(肝脏、心脏等).随着机体的逐渐衰老,反应生物钟输出信号的生理昼夜节律在振荡幅度、振荡周期和表达时相等方面发生了相应的变化.另一方面,生物钟控制的生理昼夜节律影响衰老的进程,生物钟功能紊乱会严重加速机体的衰老.本文概述了衰老与生物钟之间的相关研究进展,为进一步认识衰老机制及其对机体的影响提供了线索.     

视网膜生物钟研究进展

昼夜节律生物钟是以24h为周期的自主维持的振荡器。在高等的多细胞生物中,生物钟可以分为母钟和子钟。研究表明哺乳动物的母钟位于下丘脑视交叉上核(suprachiasmatic nucleus,SCN),由此发出信息控制全身的节律活动;子钟位于组织细胞内,调控效应器的节律。在分子水平上,生物钟的振荡由自身调控反馈环路的转录和翻译组成,并接受外界环境因素的影响,通过下丘脑视叉上核(Suprachiasmatic Nucleus,SCN)中枢震荡器的同步整和而产生作用。视网膜是一种十分节律性的组织,许多生化的、细胞的和生理的过程都是以节律的方式来进行的,如视觉灵敏度、视网膜杆细胞外片层脱落和视网膜色素上皮细胞的吞噬作用、光受体中的视觉色素基因的快速表达等。生物钟存在于很多脊椎动物的视网膜中,被认为是一种外周生物钟。本文综述了视网膜生物钟,生物钟信号传输以及生物钟网络等的最新研究进展。     

生物节律与生物钟 上

一、生物定时与生物周期现象大约60多年前,有位习惯在阳台上用早餐的学者,一天偶然看到有蜜蜂飞上阳台,叮在早餐的甜食上。在此后的几天里,他留心观察,发现蜜蜂几乎每天都在同一时间里飞来。接着他做了一个实验,从第五天起餐桌上不再放有甜食,结果连续两天蜜蜂仍每天按时飞来。这说明蜜蜂并不是无意间因餐桌上甜食的招引才飞来的。这种现象被称为生物定时(Biochroni-ze)。     

肾上腺糖皮质激素样品的采集及测定方法

肾上腺糖皮质激素是肾上腺皮质分泌的一类类固醇激素 ,对动物的生长发育起重要作用。任何一种非特异性刺激都会引起动物的应激反应 ,从而使糖皮质激素释放比正常状态下高 2～ 3倍。由于肾上腺糖皮质激素分布于有机体全身各处 ,取样容易 ,测定方便 ,所以体内肾上腺糖皮质激素的含量已成为动物肾上腺功能和应激反应研究中广泛采用的指标。常见的糖皮质激素有 4种 :皮质醇 (氢化可的松 )、11-脱氢皮质醇 (可的松 )、皮质酮和 11-脱氢皮质酮。皮质醇是灵长类、豚鼠和鱼类的主要糖皮质激素。皮质酮是大鼠、小鼠、兔、鸟类和蛇分泌的主要糖皮质激…     

生物钟紊乱防治策略的研究进展

生物钟是机体为适应环境周期性变化而进化出的一种内在机制。保持体内时钟与外界时钟步调一致对健康至关重要,二者不同步(比如作息不规律、时差、分子时钟机制被破坏等)可能导致生物钟紊乱,可表现为睡眠-觉醒周期异常,激素分泌、血压、心率、体温等节律或水平异常,长期紊乱还与代谢性疾病、心血管疾病、肿瘤等常见重大疾病密切相关。为解决长久以来生物钟紊乱无药可医的局面,科学家们在细胞和动物水平对生物钟基因的功能及其在疾病发生、发展中的作用进行了大量的研究,并对数十万计的小分子化合物进行筛选以探索药物调整生物钟的可行性。此外,褪黑素、光照疗法、运动疗法、调整摄食时间、改变食物营养成分等也对生物钟紊乱起到一定的缓解作用。本文将从药物干预和非药物干预两个角度对生物钟紊乱防治策略的研究进展进行综述。     

动物昼夜生物钟的分子机制

动物的昼夜生物钟是一种十分重要的生物节律,对生物对环境的适应有着重要的意义。昼夜节律是一种综合适应,它体现在个体、器官、组织等不同的水平上。最近20几年来．人们通过对果蝇和鼠的昼夜生物钟振荡子的研究,逐渐揭示了动物生物钟的负反馈回路的分子机制。     

哺乳动物生物钟与能量代谢的相关研究进展

生物钟广泛存在于各种生物体中,是生命体的一种内源调节机制。哺乳动物生物钟系统与机体营养代谢和能量平衡有着密切的关系。概述了生物钟系统通过营养途径、限速酶途径、核受体途径对哺乳动物机体代谢活动和能量平衡的调控,以及哺乳动物代谢稳态对生物钟系统的影响,从而为从生物钟调控的角度治疗和防控代谢综合征提供新的思路。     

昆虫生物钟分子调控研究进展

昆虫生物钟节律的研究是人类了解生物节律的重要途径。昆虫在生理和行为上具有广泛的节律活动,如运动、睡眠、学习记忆、交配、嗅觉等节律活动,其中昼夜活动行为节律的研究广泛而深入。昆虫乃至高等动物普遍具有保守的昼夜节律系统,昼夜生物钟节律主要包括输入系统:用于接受外界光和温度等环境信号并传入核心振荡器,使得生物时钟与环境同步;核心时钟系统:自我维持的昼夜振荡器;输出系统:将生物钟产生的信号传递出去而控制生物行为和生理的节律变化。早期分子和遗传学研究主要关注昼夜节律振荡器的分子机制及神经生物学,阐明了昼夜生物钟节律的主要分子机制及相关神经网络。最近更多的研究关注生物钟信号是如何输入和输出。本文以果蝇运动节律的相关研究为主要内容,围绕生物钟输入系统、振荡器、输出系统这3个组成部分对昆虫生物钟研究进展进行总结。     

血管紧张素Ⅱ对肾上腺糖皮质激素分泌的影响

本工作观察了血管紧张素Ⅱ（ＡⅡ）对豚鼠和狗的肾上组织皮质醇分泌量的影响。结果表明,当ＡⅡ浓度≥１０＾－９ｍｏｌ／Ｌ时孵育液中皮质醇含量显著增加（Ｐ〈０．０１）,并且具有较明显的量效关系和时效关系。ＡⅡ以及促肾上腺皮质激素（ＡＣＴＨ）与肾上腺组织或细胞一同孵育时,皮质醇的分泌量明显高于ＡⅡ和ＡＣＴＨ单独存在时的分泌量（Ｐ〈０．０５）。孵育液内游离钙减少时ＡⅡ促皮质醇分泌的作用有所降低（Ｐ〈０．０５）     

Collaborated regulation of female-specific murine Cyp3a41 gene expression by growth and glucocorticoid hormones

CYP3A41 is a female-specific major CYP3A in mouse livers. Adrenalectomy decreased expression of CYP3A41 as well as CYP3A11, another major CYP3A, and dexamethasone (DEX) restored the decreased expression. Hypophysectomy completely abolished CYP3A41 expression and growth hormone (GH) replacement only slightly restored the expression. Treatment with DEX alone did not induce expression of either CYP3A41 or CYP3A11 in hypophysectomized mice. However, combined treatment with GH and DEX strongly induced expression of CYP3A41 but not CYP3A11. In primary cultured mouse hepatocytes, DEX induced expression of both CYP3A41 and CYP3A11, and DEX-inducible expression of CYP3A41 was suppressed by RU486, a potent antiglucocorticoid. In contrast, RU486 by itself enhanced basal expression of CYP3A11 mRNA, while it showed no inhibitory effect on DEX-inducible expression. These observations indicate that glucocorticoids may participate in the GH-dependent control of the Cyp3a41 gene expression, probably mediated via the glucocorticoid receptor, which may be different from that of the Cyp3a11 gene expression.     

Suppression of female-specific murine Cyp2b9 gene expression by growth or glucocorticoid hormones

CYP2B9 is a constitutively and female-specifically expressed P450 isoform in mouse livers. Hypophysectomy-induced CYP2B9 mRNA expression in males to a level similar to that in females, while the operation did not affect females. Twice-daily injection of growth hormone (GH), which mimics the male pattern of GH secretion, significantly repressed hypophysectomy-induced mRNA expression in males. The same treatment completely suppressed expression in intact females. Treatments with synthetic glucocorticoid dexamethasone (DEX) suppressed expression of CYP2B9 mRNA in intact females, but not in GH-treated and un-treated hypophysectomized females. In primary cultured mouse hepatocytes, CYP2B9 mRNA expression was concentration-dependently suppressed by natural glucocorticoids such as hydrocortisone and corticosterone as well as by DEX. Glucocorticoid-mediated suppression was partially inhibited by RU486, a potent antiglucocorticoid. In contrast, RU486 by itself suppressed expression of CYP2B9 mRNA. These observations suggest that the sexually dimorphic expression of CYP2B9 is partly due to suppression by the masculine plasma GH profile and by glucocorticoid hormones.     

Elevation of maternal glucocorticoid hormones alters neurotransmitter phenotypic expression in embryos

The tissue interaction between the notochord and the somites of the vertebrate embryo establishes the proper shape and constitution of the vertebral cartilage. Soon after somite formation, the somite differentiates into a cartilage-forming part, the sclerotome, and a muscle and skin-forming part, the dermamyotome. These components of the somite were dissected from $\text{3}\text{1}\text{2}\text{-}\text{day-old}$ chick embryos (stage $\text{18}\text{1}\text{2}\text{–19}$ and cultured in vitro in the presence or absence of notochord. It was found that the sclerotome cells respond to the notochord by an increased incidence of hyaline cartilage nodules, greater accumulation of sulfated glycosaminoglycans, synthesis of larger aggregates of proteoglycans, increased DNA accumulation, and accelerated DNA synthesis. The dermamyotome did not show these changes. These results indicate that the notochord enhances cartilage differentiation in the sclerotome. Under these conditions, the notochord did not elicit cartilage formation in the dermamyotome.