诺奖得主称白天缺少太阳光比晚上的电灯问题更严重

诺奖得主称白天缺少太阳光比晚上的电灯问题更严重79岁的MichaelRosbash教授与JeffreyC.Hall和MichaelW.Young因在破译控制昼夜节律的生物钟基因上的贡献而在2017年获得诺贝尔生理学或医学奖。他最近接受了采访，谈论昼夜节律相关的问题。果蝇的神经元有10万个，人类的神经元860亿个，两者控制昼夜节律的计时基本过程是相同的。果蝇和人类一样有小睡，也在晚上睡觉。现代人类普遍使用电灯，人造灯光是否会导致生物钟紊乱？Rosbash教授表示这个问题难以估计其严重性。人类在晚上照射到的灯光太多，但白天照射到的太阳光过少。根据最近的研究，人造灯光不如自然的太阳光，白天缺乏阳光的问题相比晚上人造光过多的问题要更严重。很多睡眠问题可通过改变环境因素去解决。对美国科罗拉多州露营数周的人的研究发现，他们的睡眠质量更好，睡得早起的也早。巴西有研究对比了留在雨林和搬到城市的人的睡眠，发现生活在城市的人的睡眠质量差，睡得也晚，和我们很多人一样都有睡眠不足的问题。()()投稿：@ZaiHuaBot群组：@ZaiHuaChat频道：@TestFlightCN

研究显示昼夜节律影响细胞生长、新陈代谢和癌症进展

研究显示昼夜节律影响细胞生长、新陈代谢和癌症进展在一项新的研究中，科学家们定义了昼夜节律时钟如何影响细胞生长、新陈代谢和肿瘤进展。他们的研究还揭示了昼夜节律时钟的破坏如何影响基因组的稳定性和突变，从而进一步推动肠道中关键的肿瘤促进途径。该研究由加利福尼亚大学尔湾分校的科学家们领导。它的标题是：“昼夜节律时钟的破坏驱动Apc异质性丧失加速结肠直肠癌”，于2022年8月10日发表在《科学进展》上。在这项研究中，研究人员发现，昼夜节律时钟的遗传破坏和环境破坏都有助于腺瘤性结肠息肉病（APC）肿瘤抑制因子的突变，这种肿瘤抑制因子在绝大多数人类结肠直肠癌中发现。据报道，在大约80%的人类结肠直肠癌病例中存在APC点突变、缺失和异质性缺失（LOH）事件，正是这些突变推动了肠道腺瘤发展的启动。研究作者SelmaMasri博士说：“作为一个社会，我们暴露在几个影响我们生物钟的环境因素中，包括夜班工作、长时间的光照、睡眠/觉醒周期的变化和进食行为的改变。”Masri是UCI医学院的生物化学助理教授。“令人震惊的是，我们已经看到包括结肠直肠癌在内的几种年轻发病的癌症出现了惊人的增长。这种20多岁和30多岁的成年人癌症发病率增加的根本原因仍未确定。然而，根据我们的发现，我们现在认为，昼夜节律时钟的紊乱起到了重要作用。”根据美国国立卫生研究院（NIH）的数据，年轻人中早发性结肠直肠癌的发病率已经出现了惊人的增长。今天，近10%的结肠直肠癌病例现在被诊断为50岁以下的人，而且这一趋势在稳步上升。怀疑的风险因素包括环境方面，如生活方式和饮食因素，这些因素已知会影响昼夜节律时钟。APC突变也与关键致癌途径的第二次点击有关，包括Kras、Braf、p53和Smad4。这些突变推动了向腺癌的发展，共同促成了疾病的进展。研究结果现在牵涉到昼夜节律时钟的中断驱动了更多的基因组突变，这些突变对加速结直肠癌的发生至关重要。昼夜节律时钟是一个内部生物节律器，支配着许多生理过程。Masri实验室的研究主要集中在昼夜节律时钟的破坏如何参与某些癌症类型的发展和进展。Masri实验室的研究人员正在积极开展进一步研究，旨在确定昼夜节律时钟如何影响其他癌症类型。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1308455.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1308455.htm

科学家发现细菌昼夜节律钟的复杂性

科学家发现细菌昼夜节律钟的复杂性枯草芽孢杆菌生物发光的图像资料来源：EllaBaker-JackDorling约翰-英纳斯中心慕尼黑路德维希-马克西米利安大学（LudwigMaximillianUniversityMunich，LMUMunich）、约翰-英纳斯中心（TheJohnInnesCentre）、丹麦科技大学（TheTechnicalUniversityofDenmark）和莱顿大学（LeidenUniversity）的国际合作团队通过探测广泛存在于土壤中的枯草芽孢杆菌（Bacillussubtilis）的基因表达作为时钟活动的证据，取得了这一发现。主要作者FrancescaSartor博士（慕尼黑大学）报告说："这种微生物的昼夜节律钟无处不在：我们看到它调控着多个基因和一系列不同的行为"。约翰-英纳斯中心的安东尼-多德（AntonyDodd）教授补充说："令人吃惊的是，一个基因组如此小的单细胞生物，其昼夜节律钟的某些特性却能唤起更复杂生物的时钟。"该合作团队之前的工作已经证明，在这种细菌的实验室衍生菌株中存在昼夜节律钟。这是首次在枯草杆菌中观察到昼夜节律钟。研究人员利用一种技术，插入一种叫做荧光素酶的酶，当基因表达时，这种酶就会发光。这种生物发光引导研究小组监测细菌时钟的变化情况。这篇论文的资深作者、慕尼黑大学的玛莎-梅罗（MarthaMerrow）教授说："这项研究表明，昼夜节律钟广泛存在于枯草芽孢杆菌中。我们或许可以利用时钟知识来改善健康状况，提高食品生产或生物技术的可持续性。"这项新研究是向前迈出的重要一步，原因是多方面的。它揭示了这些时钟存在于从自然环境中收集的菌株中，因此可能在这种细菌中广泛存在。此外，枯草杆菌在恒定黑暗和恒定光照条件下都能持续显示昼夜节律，研究人员揭示了许多其他生物的昼夜节律钟中存在的细微反应。在昼夜节律生物学领域，这些反应被称为"后效"和"阿肖夫法则"。综合来看，这表明细菌能像更复杂的生物一样，随着光照和温度条件的变化，使其生理和新陈代谢与一天中的不同时间同步。这一发现为生物技术、人类健康和植物科学提供了机遇。了解细菌昼夜节律钟的特性可能有助于我们对微生物学的工业应用；它可能使我们对微生物组是如何形成的有一个新的认识，并可能表明抗生素在一天中的某些时间对病原菌的破坏作用有多大。这些知识还可以帮助我们保护农作物。枯草芽孢杆菌是一种有益的土壤细菌，农民用它来帮助养分交换、植物生长和抵御病原微生物。研究小组正在开发枯草芽孢杆菌，作为研究细菌昼夜节律钟的模式生物。下一步的工作之一是找出构成时钟机制的基因。研究小组还对枯草芽孢杆菌昼夜节律钟如何依赖多细胞组织实现其全部功能感到好奇。昼夜节律钟是一种内部振荡器，能使生物的生理和新陈代谢适应24小时的环境变化，如光照、温度或捕食者行为的变化，从而为生物提供选择性优势。当我们进入不同的时区时，它们就会产生令人不安的时差效应。莱顿大学和丹麦技术大学的ÁkosT.Kovács教授说："法国生物学家雅克-莫诺曾说过一句名言：'大肠杆菌的真实情况就是大象的真实情况'。'当时，他指的是分子生物学的普遍规则--DNA和蛋白质。同样，枯草杆菌--一种只有四千个基因的细菌--体内的昼夜节律钟竟然有一个复杂的昼夜节律系统，让人联想到苍蝇、哺乳动物和植物等复杂生物体的昼夜节律钟。'...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1375709.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1375709.htm

研究熊的昼夜节律超能力可能有助于帮助人类应对日夜颠倒的工作

研究熊的昼夜节律超能力可能有助于帮助人类应对日夜颠倒的工作华盛顿州立大学（WSU）的科学家认为，这些"极端轮班工人"令人印象深刻的生理机能可能为人类如何更好地应对昼夜节律紊乱提供了线索。昼夜节律失调与心脏病、免疫功能低下、糖尿病和肥胖等代谢性疾病、中风、癌症和早逝有关，在轮班工人中更为普遍。研究人员发现，冬眠的黑熊即使几个月没有进食，其能量产生也每天都在波动。在冬眠期间，它们的能量峰值被抑制了，高点出现在一天中比动物活动时更晚的时间，但它们仍然清楚地表明昼夜节律得到了维持，而不是暂停。"这强调了昼夜节律本身的重要性--昼夜节律使生物体在像冬眠的熊这样极端的状态下仍能灵活地运作，"资深作者、西悉尼大学综合生理学和神经科学系教授海科-扬森（HeikoJansen）说。该研究小组认为，了解黑熊如何在数月不进食、几乎不活动的情况下大量增重，而不会对健康造成不良影响，可以为人类疗法打开一扇大门。黑熊的体重可能会减少多达100磅（45千克），但它们的肌肉几乎没有流失，骨骼没有退化，也没有引发新陈代谢疾病。在这项研究中，研究人员从细胞层面研究了动物体内时钟的表达。研究人员采集了六头黑熊在活动期和冬眠期的细胞样本进行培养。冬眠期动物的体温通常较低，约为34°C（93.2°F），研究人员将从冬眠期动物身上提取的细胞与活动期提取的细胞进行了比较，活动期动物的体温约为37°C（98.6°F）。他们的发现证实了昼夜节律活动，冬眠动物细胞中有数千个基因有节律地表达。这表明，三磷酸腺苷（ATP），即人体细胞的能量，是以24小时为周期产生的，尽管峰值和谷值都较低。如前所述，能量输出峰值出现的时间也比动物活动时晚，这表明熊在冬眠期间改变了昼夜节律，以降低维持"电池"运转的成本。正因为如此，它们可以在数月不进食的情况下继续燃烧足够的燃料为身体提供能量，而且不会出现有害健康的问题。"这就像设置恒温器一样，"扬森说。"如果你想节省一些能量，你就把恒温器调低，这基本上就是熊正在做的事情。"在西悉尼大学黑熊中心观察冬眠动物时，研究人员还注意到，即使光照条件保持不变，动物在一天中的某些时段也会更加活跃。这些活动的增加与冬眠动物的细胞产生ATP的高峰期相对应。他补充说："它们利用了抑制昼夜节律的能力，但并没有阻止时钟运行。这是一种非常新颖的微调动物新陈代谢过程和能量消耗的方法。"研究人员认为，利用这种能力可能有助于人类应对需要在"生物"夜间工作、白天睡觉的时间表。据估计，14%的劳动力都要在夜间工作，人们越来越关注保持这样的工作时间对人类健康的危害，尤其是慢性疾病、意外事故、生活质量低下和医疗成本等方面。如果科学家们能够研究出如何让我们自己的内部时钟比普通熊更聪明，那么消除有害健康影响的潜力将是巨大的。在最近长达十年的另一项研究中，科学家们发现熊在冬眠期间也会产生一种独特的抗凝血蛋白，以保护它们免受长期不动带来的风险。这项研究发表在《比较生理学杂志B》（JournalofComparativePhysiologyB）上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1398343.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1398343.htm

新研究发现间歇性断食可防治老年痴呆症

新研究发现间歇性断食可防治老年痴呆症阿尔茨海默病的特征之一是人体的昼夜节律被打乱，而昼夜节律是调节人体许多生理过程的内部生物钟。近80%的阿尔茨海默氏症患者都会遇到这些问题，包括入睡困难和夜间认知功能恶化。然而，目前还没有针对阿尔茨海默氏症这方面的治疗方法。加州大学圣地亚哥分校医学院的研究人员在小鼠身上进行的一项新研究表明，通过限时进食可以纠正阿尔茨海默病的昼夜节律紊乱。这张共聚焦显微镜图像显示了小鼠大脑中的淀粉样蛋白斑块（蓝色和红色）。淀粉样蛋白斑块的堆积是阿尔茨海默病最有据可查的生化标志。图片来源：加州大学圣地亚哥分校健康科学部最近发表在《细胞代谢》（CellMetabolism）杂志上的这项研究发现，按限时计划喂养的小鼠记忆力有所改善，大脑中淀粉样蛋白的积累也有所减少。作者说，这些发现很可能会导致人体临床试验。研究的资深作者、加州大学圣地亚哥分校医学院神经科学系教授保拉-德斯普拉茨（PaulaDesplats）博士说："多年来，我们一直认为阿尔茨海默氏症患者的昼夜节律紊乱是神经变性的结果，但现在我们发现情况可能恰恰相反--昼夜节律紊乱可能是阿尔茨海默氏症病理的主要驱动因素之一。这使得昼夜节律紊乱成为阿尔茨海默氏症新疗法的一个有希望的靶点，我们的研究结果为纠正这些紊乱提供了一种简便易行的方法的概念验证。"阿尔茨海默病影响着600多万美国人，被许多人认为是美国即将面临的最大健康挑战。阿尔茨海默病患者的昼夜节律会受到各种干扰，包括睡眠/觉醒周期的变化、认知障碍的增加和晚上的困惑，以及难以入睡和保持睡眠。DanielWhittaker博士是加州大学圣地亚哥分校医学院Desplats实验室的博士后研究员，他领导了这项研究的小鼠实验和数据分析。资料来源：加州大学圣地亚哥分校健康科学部"阿尔茨海默氏症的昼夜节律紊乱是导致患者被安置在养老院的主要原因，"Desplats说。"我们所能做的任何帮助患者恢复昼夜节律的事情，都将对我们在临床上如何管理阿尔茨海默氏症以及护理人员如何帮助患者在家中管理疾病产生巨大的影响。"促进昼夜节律是改善健康状况的一种新兴方法，其中一种方法是控制每天的进食和禁食周期。研究人员在阿尔茨海默病小鼠模型中测试了这一策略，他们按照一个有时间限制的时间表喂养小鼠，每天只允许小鼠在六个小时的时间窗口内进食。对于人类来说，这相当于每天禁食约14个小时。与所有时间都有食物供应的对照组小鼠相比，按限时时间表喂养的小鼠记忆力更强，夜间不那么多动，睡眠时间更有规律，睡眠中出现的干扰也更少。试验小鼠在认知评估中的表现也优于对照组小鼠，这表明限时喂食计划有助于减轻阿尔茨海默氏症的行为症状。研究人员还观察到小鼠在分子水平上的改善。研究人员发现，在按限时计划喂养的小鼠中，与阿尔茨海默氏症和神经炎症相关的多个基因的表达方式有所不同。他们还发现，喂食计划有助于减少大脑中积累的淀粉样蛋白的数量。淀粉样蛋白沉积是阿尔茨海默病最著名的特征之一。由于限时喂食计划能够大幅改变小鼠的阿尔茨海默病病程，研究人员乐观地认为，这些发现可以很容易地转化到临床上，尤其是因为这种新的治疗方法依赖于改变生活方式而不是药物。"限时喂养是一种人们可以轻松、立即融入生活的策略，"Desplats说。"如果我们能在人类身上重现我们的结果，这种方法就能成为一种简单的方法，极大地改善阿尔茨海默氏症患者和照顾他们的人的生活。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1391259.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1391259.htm

研究发现昼夜节律对癌症诊断和治疗过程有着重要影响

研究发现昼夜节律对癌症诊断和治疗过程有着重要影响作者苏黎世联邦理工学院的分子肿瘤学家ZoiDiamantopoulou、AnaGvozdenovic和NicolaAceto写道："昼夜节律控制着与癌症进展有关的大多数细胞功能，因此利用它为抗击转移开辟了新的有希望的方向。"我们的昼夜节律帮助我们的身体在一天中同步完成不同的任务，包括基因表达、免疫功能和细胞修复。我们早就知道，长期的昼夜节律紊乱--例如，睡眠模式不稳定、时差或轮班工作的结果--会使我们容易出现一些健康问题，包括癌症。最近的工作表明，昼夜节律不仅参与了肿瘤的发病，而且还支配着癌症的发展和转移，即身体内次要部位的定居。转移是导致癌症患者死亡的主要原因。要发生转移，细胞需要脱离原发肿瘤，进入血液，然后前往并渗透到一个新的器官中。研究表明，癌细胞脱离原发肿瘤并进入血液的速度在一天内有节奏地振荡，但这种节奏的时间在不同的癌症类型中有所不同。例如，乳腺癌更有可能在夜间转移，当我们在睡觉时，而前列腺癌和多发性骨髓瘤则在一天中的其他时间点达到高峰。作者认为，在施用化疗和免疫疗法时，我们可以利用这一信息，在最佳时间针对肿瘤细胞。在一天中的特定时间提供药物和免疫疗法的做法被称为时间疗法。作者写道："基于昼夜节律的转移形成应被视为一个以最及时和有效的方式进行干预的机会。时间疗法有希望成为抗击癌症的一个有价值的替代治疗方案"。临床研究表明，时间疗法可以减少患者经历的副作用的严重程度，也可以影响治疗效果。例如，作者描述了最近的一项研究，在下午4:30之前接受免疫治疗药物的黑色素瘤患者的存活率几乎是在一天中晚些时候接受治疗的患者的两倍。对于不同的癌症类型和治疗方法，最佳时间是不同的，作者还指出，时间疗法的临床效益可能会受到患者性别和遗传背景等因素的影响。对癌细胞昼夜节律的了解也可以帮助癌症诊断。癌细胞在一天中以不同的速度产生蛋白质，其中一些蛋白质被用作诊断的分子标记。我们可以通过在一天中这些蛋白质浓度最高的时候收集和测试活体组织来减少误诊的机会。作者写道："要充分释放其在临床方面的潜力，将需要对这些过程有更多的机理了解。在更多的癌症类型中，确定循环肿瘤细胞的增殖和释放到血液中的昼夜节律控制时间，可能有助于确定治疗的最佳时间窗口。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1361451.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1361451.htm