Science：控制胰岛素分泌的时钟

生物钟由大脑内的主钟和各器官的外周时钟组成。如果这些时钟的同步性受到干扰，机体就会出现心血管疾病、肥胖症、二型糖尿病等代谢疾病。Science杂志上发表的一项最新研究，揭示了生物钟指挥胰岛素分泌和控制血糖水平的遗传学通路。这些发现有助于为糖尿病患者提供更好的治疗方法。

　　

生物通报道：Science杂志上发表的一项最新研究，揭示了生物钟指挥胰岛素分泌和控制血糖水平的遗传学通路。这些发现有助于为糖尿病患者提供更好的治疗方法。

生物钟根据地球的24小时昼夜周期，控制进食、睡眠等生物行为和各种生理活性（比如代谢）。生物钟由大脑内的主钟和各器官的外周时钟组成。如果这些时钟的同步性受到干扰，机体就会出现心血管疾病、肥胖症、二型糖尿病等代谢疾病。

美国西北大学的研究人员之前曾在Nature杂志上发表文章指出，小鼠胰腺内的生物钟是调控胰岛素分泌和平衡血糖水平必不可少的，敲除生物钟基因会引起肥胖症和二型糖尿病。“我们只知道去除生物钟基因胰腺就不工作，但不清楚这些基因是如何影响胰腺正常功能的，”西北大学的Dr. Joe Bass说。

我们进食之后血糖水平就会升高，这时胰腺β细胞的胰岛素释放就成了维持血糖水平的关键。需要能量的组织会在胰岛素的帮助下吸收血液中的葡萄糖。由于β细胞拥有自己的生物钟，它们能够预计机体在一天中的胰岛素需求变化。（延伸阅读：柳叶刀:“DNA之父”提出颠覆性糖尿病理论）

Bass等人在本期Science杂志上发表了自己的最新成果。β细胞的生物钟基因能生成节律性的转录因子。研究人员对β细胞进行了全基因组测序，并且揭示了这些转录因子的作用机制。

“生物钟决定我们每天何时睡觉、醒来和进食，我们在β细胞中建立了基因图谱，展示了β细胞如何根据生物钟应对外界环境的每日变化，”Bass说。

这项研究表明，生物钟转录因子主要通过结合增强子起作用，调控大量基因的节律性表达。许多这样的基因与胰岛素分泌有关，涉及了胰岛素分泌囊泡的组装和转运。

“这项研究说明，细胞中运行的生物钟是机体健康的基础，”Bass说。“人们可以基于这些未被开发的重要靶标，想办法增强胰腺细胞的功能。”研究人员将会继续研究机体内的生物钟互作，以及糖尿病、衰老、时差反应等过程中的生物钟失调。

 

生物通编辑：叶予

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