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UTM研究人员发现生物钟的主要起搏器

2019-03-29 09:09:55 • 来源：

是什么让生物钟打勾?根据U of T Mississauga的一项新研究，令人惊讶的答案在于通常与干细胞和癌细胞相关的基因。

UTM研究人员发现生物钟的主要起搏器

在针对昼夜节律生物学领域的第一项研究中，UTM研究人员使用RNA测序来观察视交叉核(SCN)中基因的表达，这是一个控制哺乳动物生物钟的大脑下丘脑区域的一个小区域。他们的研究结果确定了一种似乎可以调节生物钟的基因，并充当中枢昼夜节律起搏器的“主控制”。

此前，研究人员正在研究在SCN中发现的一个基因Period2，他们惊讶地发现另一个被称为SOX2的基因也出现在同一地区。“我们注意到Period2总是在与SOX2中表达的细胞相同的细胞群中表达 - 生物钟是这两个基因重叠的主要脑区之一，”副教授Hai-Ying Mary Cheng说。生物学系和加拿大生物钟分子遗传学研究主席。“这很有趣，因为SOX2通常在干细胞和癌细胞中表达，但我们通常不会在健康的成年大脑或神经元中发现它。我们想知道它是否可能具有以前没有人想过的功能关于。”

“我们的研究重点是对生物钟组织方式的基本理解，”主要作者和博士候选人Arthur Cheng(无关系)说。他指出，轮班工作，时差和时区之间的旅行等事件可能会破坏人类的昼夜节律。“这可能会对健康产生负面影响。人们认为昼夜节律紊乱与疲劳，癌症，心脏病和中风等健康问题有关。”

“这就像他们的时钟坏了或者坏了，”Hai-Ying Mary Cheng补充道。“这不是正确的时间。”缺失SOX2的小鼠也表现出弱的跑步活动和不规则的睡眠模式。“就好像他们长期存在时差，”Arthur Cheng说，并指出老鼠也很难适应新的时间表。“他们失去了节奏，即使只是轻微操纵曝光，”他说。“适应时差已经融入我们的生物钟 - 这就是我们如何在洲际旅行中幸存下来。但是缺少SOX2基因的老鼠失去了适应能力。”使用缺少SOX2基因的小鼠模型，研究人员观察了受控环境条件下的啮齿动物行为。“当一盏灯熄灭时，一只具有正常功能的生物钟的普通鼠标将开始在它的轮子上运行，并将持续整夜，”Arthur Cheng说。“当灯亮起时，他们停下来睡觉，但是当我们淘汰SOX2时，老鼠似乎并不知道他们在做什么。”

“当我们淘汰SOX2时，我们观察到SCN中不同基因网络的巨大变化对其神经网络功能非常重要，”Hai-Ying Mary Cheng说。“我们认为，SOX2不是调节单一基因，而是协调许多基因的表达，并有助于SCN作为昼夜节律起搏器的主要调节因子的功能。”

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