近日节律调控机制与相关疾病研究进展

近日节律是生命体生理及行为变量遵循内源性的以接近1个太阳日的周期进行循环的生物过程,人体近日节律调控机制及其相关疾病研究已成为当前生物医学新兴领域和研究热点。过去二十年间,以生物钟基因及其相互作用环路为核心的一系列机制研究不断取得新的进展,初步形成了近日节律的分子模型,近年来,生物钟基因在染色体重塑、转录翻译调控、转录后修饰等多个层次的调控模式得到深入的研究。同时,近日节律失控与肿瘤、代谢紊乱等临床疾病的相关性及其影响机的转化研究日益增多,形成了新兴的时间医学。本文谨就近年来近日节律分子机制及其疾病相关研究的概况和最新进展做一总结。     

植物生物节律性研究进展

植物的生物节律是植物在亿万年适应环境的过程中经自然选择被保存下来的一种生物内在的、复杂而精细的生理调节系统,是目前植物学领域的一个新的研究热点。就植物近日节律、近年节律等生物节律当前研究成果进行了综述及展望。     

生物钟基因与脂质代谢紊乱

生物钟是生物适应环境节律变化形成的特殊生理机制,具有一定的节律性。生物钟基因被证实参与调节多种生物生理活动,如生物的各种代谢活动、细胞的凋亡与坏死、肿瘤的发生与发展和炎症反应等。其中,脂质代谢作为一项重要的代谢活动,其紊乱可能诱发高血脂症、动脉粥样硬化等疾病。脂质代谢的调节受生物钟相关基因的调节。本文就有关生物钟的生理机制及生物钟基因参与脂质代谢调节的研究进行综述。     

生物钟基因与哺乳动物生殖

近日节律是生物节律中最重要的一种。它是一种以近似24 h为周期的自主振荡器,普遍存在于生物界中。近日节律主要受生物钟基因的调控,在哺乳动物中已发现时钟基因(Clock)、周期基因(Period,Per)家族、隐花色素基因(Cryptochrome1,Cry)家族、Bmal1(Brain and muscle ARNT-like 1)在内的多种重要的生物钟基因。这些基因及其蛋白质产物构成的反馈调节环是生物钟运行的分子基础。研究表明,生物钟基因不仅仅在近日节律的中枢系统中存在表达,在外周组织中也存在表达。而且生物钟基因与哺乳动物生殖密切相关,提示可能在生殖领域中具有重要的调控作用。主要从几个关键生物钟基因的发现、在近日节律和非近日节律中的调节作用、以及与哺乳动物生殖的关系做一综述。     

杨树苗木的生长节律和水分状况的昼夜变化

植物的生长及其生理过程随着昼夜和季节而发生有节律性的变化。这种变化主要由种的生理特性所决定并受激素的调节,同时也受环境因子的影响。目前,以树木为对象研究这类问题的工作不多,本文对杨树的生长节律和水分状况的昼夜变化进行了观测,现将试验结果报告如下。     

生物钟信号调控的营养学

近日节律是生物界普遍存在的一种生理现象,而内源性生物钟是产生近日节律的物质基础,它能使生物体感知并适应环境中的光、温度和食物等周期信号,从而使生物体与外界环境保持周期同步。研究表明,葡萄糖、胆固醇、腺苷、咖啡因、维生素A和视黄酸等营养物质能通过各自不同的方式调控哺乳动物的生物钟,影响其近日节律的信号输出。本文概述了至今为止研究发现的各类与生物钟信号调控相关的营养物质及功能的相关研究进展。     

浅谈长寿信号通路及它们在不同组织间的传递

衰老受着众多信号通路的调节。对于多细胞生物,这些衰老相关信号不仅在细胞内进行传递,更在细胞组织间进行通讯。该文拟结合几条具体的长寿信号通路,综述长寿信号在跨越组织协调全身衰老进程的机制。     

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。     

哺乳动物昼夜节律组构中的下丘脑视交叉上核和松果腺

哺乳动物下丘脑视交叉上核（SCN）是昼夜节律最主要的起搏器,控制着机体的生理和行为的节律。它具有自身内在的节律性,同时也受光照周期信号和一些内源性化学物质的调节。检查腺分泌裉黑素（MEL）受SCN的调控,MEL通过作用于SCN上高亲和性MEL受体,启动第二、第三信使系统,调整SCN的昼夜节律活动。这种调整具有时间敏感性。     

生理节律及其应用

生理节律(Biorhm program)也叫生理节奏。普遍存在于生物界的各生命过程中,是生物体内存在的一种基本生理现象。不论是单细胞还是多细胞的有机体、动物、植物、人体组织、器官和整体的生理功能,均有周期性节律活动,这种生物体内存在的节律也称“生物钟”。人类     

AMPK/mTOR信号通路的研究进展

mTOR是细胞生长和增殖的中枢调控因子。mTOR形成2个不同的复合物mTORC1和mTORC2。mTORC1受多种信号调节,如生长因子、氨基酸和细胞能量,同时,mTORC1调节许多重要的细胞过程,包括翻译、转录和自噬。AMPK作为一种关键的生理能量传感器,是细胞和有机体能量平衡的主要调节因子,协调多种代谢途径,平衡能量的供应和需求,最终调节细胞和器官的生长。能量代谢平衡调控是由多个与之相关的信号通路所介导,其中AMPK/mTOR信号通路在细胞内共同构成一个合成代谢和分解代谢过程的开关。此外,AMPK/mTOR信号通路还是一个自噬的重要调控途径。本文着重于目前对AMPK和mTOR信号传导之间关系的了解,讨论了AMPK/mTOR在细胞和有机体能量稳态中的作用。     

现代系统生物技术与图式遗传学

基因组程序化表达调控与生物体形态结构发生的相互对应是图式遗传学和系统生物技术研究复杂生物系统的核心。基因-蛋白质表达与神经-内分泌信号,构成生物系统发生演变的双向调控过程是生物信息控制系统的结构、功能和演变的基础。细胞信号传导与基因差异表达调控是从基因、细胞到器官的细胞动力学转换系统,是基因、蛋白质、脂类等生物高分子相互作用与细胞再生、分化、迁移、凋亡的程序化调控节律,也就是基因定位图谱-细胞定位图谱的基因组-蛋白质组与生物体的细胞节律-形态的发生转换过程。     

消化道营养物质吸收代谢昼夜节律性调控机制的研究进展

昼夜节律是指在生物体内存在的以近似24h为周期的生物节律.昼夜节律的重要性质之一是内源节律的周期性,哺乳动物的生理和代谢节律受昼夜节律的控制.昼夜节律的振荡导致下游分子通路和生理过程发生节律性变化,对营养物质的消化、吸收和代谢有一定的调控作用.本文主要综述了消化道蛋白质、糖、脂类等营养物质吸收代谢的节律性及其调控机制,...     

食物信号钟

生物钟是指生物体自身具有的一种自主时间调控机制,这种机制能使生物体感知并适 应环境中的光、食物和温度等周期信号.限时饮食动物能预期饮食时间,并表现出食物预期 性活动、体温上升以及皮质酮分泌等.这些食物预期性节律被认为是受食物信号钟（FEC）控 制的.研究表明,食物信号钟可能是由一个或者多个整合在一起的震荡子组成的生理结构, 它控制着各种食物信号相关的生理节律.本文综述了食物信号钟存在的可能位点、与其相关 的生物钟基因以及参与生物钟信号输入输出相关的神经化学信号通路.     

气孔运动中的活性氧信号

大量研究证明活性氧(ROS)在气孔运动中起信号分子的作用。保卫细胞中ROS的产生依赖于特定的酶, 其中NADPH氧化酶组分RBOH已得到深入研究, 并已证实其参与生物与非生物胁迫反应。植物激素包括脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)、乙烯、生长素及细胞分裂素等, 它们均通过ROS的介导来调控气孔运动。生物胁迫(如毒性细菌和真菌)也会调控气孔运动。ROS参与这些调控过程。保卫细胞中存在多层次对ROS产生及其作用的调节, 抗氧化活性物质和ROS敏感蛋白(如蛋白激酶和磷酸酶)均可传递ROS信号并调节气孔运动。ROS对离子通道调节的证据也越来越多。保卫细胞由于可通过ROS整合复杂的信号途径, 已成为研究植物ROS信号转导过程的良好模式系统。     

气孔运动中的活性氧信号

大量研究证明活性氧(ROS)在气孔运动中起信号分子的作用。保卫细胞中ROS的产生依赖于特定的酶,其中NADPH氧化酶组分RBOH已得到深入研究,并已证实其参与生物与非生物胁迫反应。植物激素包括脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)、乙烯、生长素及细胞分裂素等,它们均通过ROS的介导来调控气孔运动。生物胁迫(如毒性细菌和真菌)也会调控气孔运动。ROS参与这些调控过程。保卫细胞中存在多层次对ROS产生及其作用的调节,抗氧化活性物质和ROS敏感蛋白(如蛋白激酶和磷酸酶)均可传递ROS信号并调节气孔运动。ROS对离子通道调节的证据也越来越多。保卫细胞由于可通过ROS整合复杂的信号途径,已成为研究植物ROS信号转导过程的良好模式系统。     

酵母细胞凋亡机制研究进展

凋亡是一种主动有序发生、受多基因严密控制的细胞逐渐死亡过程,对维持机体正常的生命活动发挥着重要作用,酵母因能发生细胞凋亡且凋亡机制与哺乳动物细胞相比具有高度保守性而成为研究细胞凋亡的重要模式生物。综述近年来酵母细胞凋亡的关键调节因子、启动机制和信号通路的研究进展,并展望其潜在应用前景。     

从生物进化看褪黑素的功能意义

褪黑素在生物发布极为广泛,从低等原核生物到高５等脊椎动物,乃至植物体内均发现褪黑素。在漫长的生物进化过程中,它作为了种古老多效性的分子而保留至今。生物中门类浩繁,形态、功能千差万别,但体内的褪黑素却有相似的作用：（１）传递光暗信号,使生物的各种内源性节律与环境周期保持同步。（２）有铲清除生物体内的自由基。使机体免受氧化损伤。（３）褪黑素与钙调蛋白结合,调节细胞骨架的机能状态,以执行特定的功能、褪黑     

生物波特点的实验观察

以细菌是多细胞有机体的观点,实验观察群体细菌波动生长的特点,发现细菌节律性生长的自组织过程中表现出生物波的开放性、单向性、适应性、节律性、稳定性、趋化性及同步性等特点。关于这些特点的认识方式对生物波的研究有较大的理论和实用价值。     

运动与P53调节细胞信号转导通路研究进展

P53调节多个细胞信号转导通路,其功能与肿瘤抑制、细胞周期调控、能量代谢调节、促进线粒体生物发生、保持氧化应激平衡等有关,保持P53基因的稳态表达是预防肿瘤和延缓衰老的策略之一.体育锻炼能促进机体新陈代谢、延缓细胞衰老、减少细胞癌变几率,适宜的运动能够通过影响P53调节的多个细胞信号通路延续P53信号稳态.