生物节律钟基因参与心肌缺血再灌注损伤机制的研究进展

生物节律(biological rhythm)系统由位于下丘脑视交叉上核的中枢时钟和各种组织的外周时钟组成,负责协调机体生理功能,在维持正常的生命活动中具有重要意义。生物节律系统通过神经体液等方式参与心脏功能调控,而机体生物节律紊乱与心血管疾病发生密切相关。近年来,大量研究表明心肌缺血再灌注损伤(myocardial ischemia-reperfusion injury)程度具有明显的昼夜差异,缺血再灌注损伤后心脏的不良重构和功能障碍与生物节律钟基因相关,但其确切机制尚未明确。因此,本文就生物节律钟基因在心肌缺血再灌注损伤发生机制中的作用进行综述,为探索心肌缺血再灌注损伤的防治新策略提供理论依据。     

抑郁症与生物节律紊乱的相关性研究进展

生物钟的正常运行使得细胞以及组织的活性和功能得以有序进行,从而保证机体功能更好地适应环境的变化。研究发现,抑郁症的发病机制与生物钟的紊乱有关。抑郁症不仅会对患者自身的情绪造成巨大影响,对机体内部的生物节律也会产生影响;而生物钟基因的多态性以及生物钟对单胺类神经递质、下丘脑-垂体-肾上腺轴和神经信号通路的调控,在抑郁症的发病过程中起着重要作用。因此,利用生物节律的变化可以作为治疗抑郁症的重要手段,包括光疗法、剥夺睡眠、睡眠/觉醒相位提前、联合疗法以及时间药理学的应用。     

NONO——代谢节律调节新分子

正生物节律(biological rhythm)指机体活动呈现的周期性变化;可分为日节律(circadian rhythm)、月节律(circamensual rhythm)、年节律(circannual rhythm)等;机体每昼夜间规律发生的节律性变化,被认为由"生物钟"调控;而"生物钟"则有其基因、分子与神经基础。生物节律具有自身调节性,以适应外界变化,增强生物的环境适应性。光照,摄食,温度等,均为重要的外界因素。摄食后,机体会发生一系列适应性变化,包括糖代谢水平上调、糖原合成增加等;然而,摄食影响机体生物节律的     

肠道菌群昼夜节律与宿主生物节律相互作用的研究进展

为了适应地球昼夜更替对机体的影响,哺乳动物进化出了一套内在的适应性计时机制,由此形成了生物钟系统（circadian clock）。昼夜节律作为该系统中的重要部分可与机体的代谢过程同步变化[1]。肠道菌群作为与机体共生的生物群落,在肠道功能方面发挥着重要作用。对肠道菌群的昼夜节律性波动以及与宿主生物节律之间的相互作用进行研究有重要意义。本文将着重阐述肠道菌群昼夜节律与宿主生物节律的相互作用,以及这种相互作用对宿主代谢的影响。     

非人灵长类动物模型在生物节律研究中的应用

生物钟是机体统筹并协调行为、生理,及生化等过程,确保机体符合每天24小时日夜循环规律的计时机制。外界环境与机体内部生物钟的不同步与失调经常会对健康造成有害的后果。许多动物模型的验证指出生物钟打乱会导致肿瘤、代谢疾病,以及神经退行性疾病的发生。生物钟紊乱与衰老慢病的显著关联提示了生物节律相关干预对多种疾病极具应用潜力,而这些转化应用与发展在老龄化人口快速增长的同时显得更为迫切。由于小鼠与人在代谢速率与认知行为等方面存在极大差异,发展并研究昼行性的非人灵长类模型对节律紊乱相关慢病的干预与临床转化极为重要,同时有助于对时间生物学的进一步理解。     

哺乳类动物生物周期节律对动脉粥样硬化的调控机制

生物周期节律(circadian rhythms)是指机体内生命活动随时间节律性变化的规律。相关研究证实哺乳动物心血管系统的功能活动存在昼夜周期节律变化,而生物周期节律紊乱也参与动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)的发生、发展。哺乳动物心血管系统中生物周期节律紊乱会破坏血管壁细胞生理功能,改变血流状态,诱发血管炎症反应,影响内皮源性一氧化氮(nitric oxide,NO)的合成与释放等,从而促进斑块的形成和发展,诱发斑块的不稳定,对AS的发生、发展具有重要的作用。现总结近年来生物节律与AS的研究进展,探讨哺乳动物心血管系统生物周期节律的表现形式以及节律紊乱对AS的调控机制,以期为AS的防治提供新的思路。     

核受体Rev-erbs的研究进展

Rev-erbα和Rev-erbβ是核受体Rev-erbs家族的两个成员.它们有相似的结构和功能,广泛参与调节生物钟基因、脂、糖代谢以及细胞分化等机体一系列的生理和代谢活动.研究表明:Rev-erbs是机体生物钟紊乱,脂、糖代谢异常甚至肿瘤发生的重要调节因子之一,因此对Rev-erbs的研究受到极度重视.就Rev-erbs的结构、组织分布、转录调节机理及其参与调节机体生物钟紊乱,脂、糖代谢、免疫应答进行了综述.     

氯硝柳胺下调CLOCK引起胃癌细胞节律紊乱诱发支链氨基酸代谢失调的机制研究

生物节律是周期性的生命活动现象。肿瘤细胞内普遍存在代谢重编程,有研究表明生物节律与代谢调控密切相关。氯硝柳胺(Niclosamide)是一种传统抗蠕虫药,具有氧化磷酸化解偶联的特性,近年来已步入抗癌药物研究领域。为探究氯硝柳胺抑制胃癌发生发展的具体机制,该研究通过CCK-8增殖、ROS和凋亡等实验发现氯硝柳胺可抑制增殖促进凋亡。通过生物信息学筛选出胃癌与癌旁生物节律差异基因Clock、Per、Dbp等,Western blot实验检测发现它们所编码的蛋白在药物作用后表达均有明显变化,其中CLOCK变化最为显著,提示药物作用后胞内生物节律紊乱。通过海马能量代谢和代谢组学分析进一步探讨药物作用后细胞代谢特性及其与生物节律的相关性,结果提示细胞内氧化磷酸化整体趋势呈药物浓度依赖性下降,同时证实了三羧酸循环中间产物延胡索酸在氯硝柳胺抑癌机制中的重要度。通过Western blot实验发现药物作用后支链氨基酸相关蛋白下调,CLOCK敲低与加药联合作用可进一步抑制支链氨基酸转氨酶1(BCAT1)的表达。综上,该研究认为氯硝柳胺可通过紊乱胃癌细胞节律,诱导支链氨基酸代谢失调从而发挥抑癌效应,有望成为...     

HIF1α、GLP-1在择时运动调控葡萄糖稳态中的作用

机体每日血糖变化具有生物节律性,择时运动是依据机体生物节律选择时间进行体育锻炼的一种方法。近年研究发现,不同运动时段对机体葡萄糖代谢的调控效果不同。然而,调控机制尚未阐明。本文以“运动时间效应”为切入点,对早/晚择时运动、餐前/餐后择时运动、不同运动方式的运动次序对葡萄糖稳态的不同干预效果进行了概述,并重点综述了择时运动对葡萄糖稳态调控的作用机制,尤其是择时运动可能通过缺氧诱导因子1α (hypoxia inducible factor 1α, HIF1α)和胰高血糖素样肽-1 (glucagon-like peptide-1,GLP-1)介导“运动时间效应”,从而对葡萄糖稳态进行调控,以期为后续研究提供参考。     

生物钟调控肝糖原代谢与葡萄糖稳态的研究进展

生物钟作为一种重要的调控系统,存在于哺乳动物大部分的细胞、组织和器官中,通过调节生物钟控制基因的节律性表达维持机体以接近24 h为周期的各种行为及生理功能变化。哺乳动物中枢生物钟下丘脑视交叉上核通过神经与体液途径协调同步外周生物钟,肝脏、胰腺、骨骼肌、脂肪组织中参与葡萄糖代谢的众多环节都受到中枢与外周生物钟的调控,如激素信号转导、限速酶基因表达以及营养信号传递等,其中生物钟对肝糖原代谢的调控是生物钟调控葡萄糖稳态的重要环节。基因突变、作息和饮食不规律引起的生物节律紊乱常诱发机体出现胰岛素抵抗、肝糖原含量下降、糖耐量受损等异常表型。该文主要综述了生物钟在肝糖原代谢与葡萄糖稳态调控中的作用,重点阐述了肝脏生物钟调控肝糖原代谢的分子机制,并探讨了轮班工作、时差因素引发的昼夜节律紊乱对人体葡萄糖稳态的影响,以期为糖代谢障碍相关疾病的防治提供新的研究思路。     

靶向生物钟的小分子化合物的筛选与疾病治疗

生物时钟参与了生物体内多种生理功能的调节。流行病学和遗传学的相关证据显示,生物时钟的紊乱导致了包括自身免疫病、代谢综合征和癌症等许多病理状况。而相关研究表明,一些小分子化合物可以通过作用于生物钟系统使机体健康状况得到改善。这些小分子化合物通常通过调节节律系统中的重要元件,进而增强机体的生物节律或修复紊乱的节律。因此,将昼夜节律系统作为药物靶点,为昼夜节律紊乱相关的疾病的治疗提供了新的策略。例如作为一种时钟信号分子的褪黑素,常被考虑用于治疗失眠等疾病。然而,目前临床上缺乏有效调控节律表型的药物,在此情况下,蛋白激酶抑制剂是目前处于临床前开发中的一类有效地引起较大时相延迟的化合物。而其他小分子除了作为免疫调节剂的ROR激动/抑制剂以外,在临床上的应用还十分有限,多数仅限于在动物模型上的研究。本文总结了目前已发现的对生物体昼夜节律系统具有调控作用的小分子化合物,并简要归纳了其筛选策略,为开发靶向作用于昼夜节律系统的药物提供理论基础。     

哺乳动物生物钟与肠道菌群关系的研究进展

为适应昼夜交替所带来的外界环境的变化,大多数生物的生理活动会表现出以24 h为周期的节律性变化,这种现象称为生物节律(又称生物钟)。生物钟紊乱会增加相关代谢性疾病的风险,这些疾病的发展与肠道菌群失调密切相关。肠道菌群即为人体胃肠道内寄生的一定数量和种类的微生物群落。正常情况下,肠道菌群处于平衡状态;但当宿主生物节律受到外界环境干扰时,其肠道菌群稳态也会发生失衡。越来越多的研究显示,肠道菌群的紊乱导致了代谢性疾病的发生。现对生物钟、肠道菌群以及代谢性疾病的关系进行论述,从而为治疗代谢性疾病提供新的策略。     

多糖对肠道功能调节作用的研究进展

肠道是机体重要的消化器官,亦是共生微生物群的主要寄居场所,在维持机体正常生命活动如免疫和内分泌功能中发挥着重要作用。 肠道功能紊乱与疾病的发生以及发展过程密切相关。近年来,多项研究结果显示,多糖具有肠道功能调节作用,包括通过作用于肠道黏膜 参与机体免疫过程、保护肠道屏障结构和功能的完整性、调节肠道菌群组成以及刺激肠道内分泌。从伴随疾病过程中的肠道功能紊乱的角度, 对多糖调节肠道功能的作用机制进行综述。     

时间毒理学研究进展

作为时间生物学的一个主要分支,时间毒理学主要探讨外源性有害因素与内源性生物节律之间的相互作用及其机制,主要的研究内容包括毒物的时间毒性、机体的时间感受性、毒物时间动力学、时间-剂量和时间-效应关系,以及毒物对生物节律的各种影响。时间毒理学研究的成果,不仅可以阐明化学物或药物时间毒性的发生机制和变化规律,而且可为化学物中毒的诊断、治疗和预防提供新的科学方法和实践途径。     

综述:松果体素的节律与阿尔茨海默病

阿尔茨海默病( Alzheimer's disease,AD)患者常伴有生物节律的紊乱,且紊乱的昼夜节律与患者的认知功能损伤显著相关．松果体素水平降低及昼夜节律紊乱发生在AD早期,并与早期病理改变相关．基于松果体素的神经保护作用,给AD患者补充松果体素结合光治疗可以延缓AD认知功能的损伤,至少与已知的抗痴呆药物具有类似的效应．本文系统综述松果体素的节律失调与阿尔茨海默病的关系．     

光疗及光照剂量对抑郁症的作用研究进展

抑郁症是一种患病率高、易复发、自杀率高的精神障碍疾病,容易导致认知功能损伤等问题.光疗以无创、副作用小、疗效快等优势受到广泛的关注,为调节抑郁症生物节律和睡眠障碍等症状提供了新的可能性.光信号通过视网膜神经节细胞投射到抑郁脑区参与非视觉成像功能,激活神经细胞活动,分泌神经递质使神经通路产生生理性改变,对生物机体的昼夜节...     

极端环境下的生物节律

生物节律是生物为了适应地球自转产生的昼夜交替而进化出的生命活动调节机制。从植物的光合作用和叶片开合，到哺乳动物的睡眠、觉醒、进食、代谢、激素分泌和体温变化等，都受到生物节律的调节。一般认为，内源性的节律较为稳定，并且具有温度补偿效应。中枢节律由外界光照条件所同步化；外周组织的节律如何受中枢调控，也受到机体自身代谢反馈的影响。然而，在某些极端环境下，例如长期处于极昼极夜的两极地区、氧气含量低且气温变化无常的高原地区、干旱且气温变化范围极大的沙漠地区、常年不见阳光的深海和完全脱离地球自然环境和重力的太空，除了光照之外的其他环境因素也会对整个机体的节律产生影响；长期在这些极端环境下生存的生物也由于自然选择，进化出了相关基因的多态性以及独特的节律表型。本综述将讨论光照、低氧环境和温度影响生物节律的分子机制，并总结对于两极、高原、沙漠地区，以及深海、太空中动物的生物节律在个体和分子层面上的研究。这些研究或许可以帮助更好地理解生物体如何适应极端环境，为需要在极端环境下开展工作的人们如何调整作息状态提供一定的参考。     

内质网应激与急性损伤后免疫反应

严重损伤后机体免疫功能紊乱发病机制及其调控途径是现代危重病医学亟待解决的重大难题.创伤、烧伤等急性打击及伴随的失血、低氧、缺血-再灌注损伤等多种因素均可引起组织细胞内质网功能状态的改变即内质网应激(ERS).ERS持续时间及应激水平决定应激细胞适应、损伤或凋亡的发生与发展,对机体免疫系统功能状态具有重要影响.本文综述ERS与急性损伤后机体免疫功能状态的关系及其在脓毒症病理过程中的意义.     

嗜黏蛋白阿克曼氏菌治疗疾病的潜力与作用机制研究进展

嗜黏蛋白阿克曼氏菌(Akkermansia muciniphila, AKK)可促进肠道黏液分泌,维持肠道黏液动态平衡,调节肠黏膜屏障功能,在机体代谢调节、免疫应答中发挥重要作用。AKK对肠道炎症、神经炎症、机体代谢紊乱和癌症等疾病具有显著改善作用,被视为极具潜力的下一代益生菌。本文分别从消化系统、神经系统、代谢性紊乱和癌症等角度入手,系统概述AKK在疾病治疗中的潜力及作用分子机制。