科学家解读近期生物钟领域重磅级研究进展

作者：王韵壹、李英、熊慧卿

科学家解读近期生物钟领域重磅级研究进展

【1】BMC Cancer：生物钟能够提高癌症的治疗效果

DOI： 10.1186/s12885-017-3896-y

生物钟对于人体健康以及行为具有重要的作用，包括睡眠，耗能以及食物的代谢等等。如今，来自TAMU的研究者们发现生物节律能够为成年人神经胶质瘤的治疗提供新的希望。

研究者们发现一类蛋白质的时序性表达（与肿瘤的生长以及增殖之间存在相关性）在神经胶质瘤中遭到了破坏，作者认为这一发现有助于靶向治疗癌症，同时不会对周围的健康组织造成损伤。相关结果发表在最近一期的《BMC cancer》杂志上。

此前研究发现p38MAPK对于神经胶质瘤的恶化与迁移具有重要作用。在这一新的研究中，他们发现p38MAPK的表达在很多细胞中都会受到时序性调控，其中包括正常的胶质细胞。然而，作者发现这一调控特性在神经胶质瘤细胞中不复存在。“通过特异性地抑制某一时刻神经胶质瘤中MAPK的表达，使其与正常胶质细胞相似，我们发现胶质瘤细胞的侵染性得到了抑制”。

【2】Nat Cell Biol：重磅级成果！科学家解读癌细胞如何“重写”自身生物钟得以存活？

doi：10.1038/s41556-017-0006-y

近日，来自南卡罗来纳大学的研究人员通过研究发现，肿瘤细胞能利用未折叠的蛋白反应来改变生物钟（昼夜节律）从而促进更多肿瘤生长，相关研究结果刊登于国际杂志Nature Cell Biology上。

肿瘤为了生长和扩散，癌细胞就必须制造比正常水平更多的核酸和蛋白质，因此其就会不断自我复制，然而在能增加蛋白质合成的正常细胞和癌细胞中，一小部分蛋白质并不会进行合适地折叠，当其发生时，细胞就会激活未折叠蛋白反应（UPR，unfolded protein response），从而就能减缓新生蛋白的产生，同时一些错误折叠的蛋白也会重新进行折叠，最终，错误折叠蛋白的积累就会产生毒性诱发细胞死亡；然而癌细胞必须学会如何利用未折叠蛋白反应来减缓所需的蛋白合成，从而就能有效处理所积压的蛋白质，这或许就能帮助癌细胞在能杀灭正常细胞的环境下存活。

研究者J. Alan Diehl博士表示，通常我们能在肿瘤细胞中发现这种适应性的模式，肿瘤细胞所能干的事情就是利用细胞中已经存在的特殊通路来作为优势。然而目前研究者并不清楚癌细胞如何利用未折叠蛋白反应来影响昼夜节律，研究者发现，未折叠蛋白反应和昼夜节律能够联系在一起来调节细胞时钟，而且癌细胞也会利用未折叠蛋白反应来操控细胞的昼夜节律，从而使得癌细胞在能对正常细胞产生毒性的环境中存活。

科学家解读近期生物钟领域重磅级研究进展

【3】Nat Commun：突破！科学家阐明人类机体红细胞生物钟发生的机制

DOI：10.1038/s41467-017-02161-4

日前，一项刊登在国际杂志Nature Communications上的研究报告中，来自萨里大学和剑桥大学的研究人员通过研究揭开了机体红细胞昼夜节律发生的奥秘，同时他们还发现钾离子或许在红细胞昼夜节律的发生过程中扮演着关键角色。

红细胞和机体中其它细胞类似，其也有24小时的生物钟，即在白天和夜晚会发生细胞活性的改变，然而和其它细胞不一样的是，红细胞并不含有DNA，也就是说控制昼夜节律的“时钟基因”并不存在，截至目前为止，研究人员并不清楚红细胞的生物钟是如何被调节的。

利用一种名为介电泳(Dielectrophoresis)的新型技术，研究人员对人类机体中红细胞的电化学特性进行了研究，从而就深度分析了红细胞的生物钟发生机制；结果研究者发现，红细胞中钾含量的明显改变和细胞的昼夜节律发生直接相关，即在白天时候钾离子的水平会上升，夜间则会下降。

【4】Science：重磅！机体生物钟能够同微生物组相互作用来促进机体变胖

DOI：10.1126/science.aan0677

日前，一项刊登在国际杂志Science上的研究报告中，来自德州大学西南医学中心(UT Southwestern Medical Center)的研究人员通过研究阐明了肠道菌群如何同机体生物钟相互作用来促进机体脂肪的堆积。在对小鼠的研究中，研究人员表示，相关研究或有望帮助开发抵御肥胖的新型疗法；研究者发现，肠道微生物组（肠道菌群）能够通过侵入肠道内壁细胞中改变这些细胞的生物钟功能来调节机体对脂肪的摄入和储存。