最新发现光与生物钟之间的联系

　　

    哈佛大学医学院的研究人员首次查明了机体的昼夜节律钟－－位于眼部后方的一小簇神经细胞－－是如何发送控制自然日常节奏的信号的。这个发表在2001年12月21日的《科学》杂志上的新发现的通路，终于为治疗诸如睡眠失调等生理节奏紊乱的新疗法的产生打开了关闭已久的大门。

   “如果你能指出促进觉醒和睡眠的因素，那么你基本上就可以找到治疗睡眠失调更有效的药物。”哈佛大学医学院的神经生物学教授Chuck Weitz说道。

    在过去的几年里，研究昼夜节律的科学家们在识别使昼夜节律钟的细胞近似24小时周期转动的分子机器－－基因和蛋白质上，已取得了长足的进展。但在查明位于大脑的视交叉上核（suprachiasmatic nucleus ，SCN)上的这些细胞机器究竟如何驱动诸如机体体温升降和睡眠－觉醒循环等日常生理节奏的进行上，他们却一筹莫展。研究人员怀疑要实现这样的节奏模式，昼夜节律钟必需开关几个分子因子，甚至还要知道这些因子位于大脑的何处，但没有人找到任何一个这样的因子。现在，情况发生了改变。

    Weitz、哈佛大学医学院神经生物学的研究员Achim Kramer以及他们的同事在仓鼠中识别出第一个哺乳动物中控制昼夜节律运动模式的因子。（昼夜节律运动模式是指自发的身体活动周期性发生在每天同一时间的现象，它存在于人体中，但又受到外部因素的高度影响。）

    另外，他们还发现通常存在于TGF-α因子通过“中间人”使EGF受体工作。两种蛋白似乎都准确在预定的地点高度表达－－TGF-α在SCN中表达，EGF受体在靠近视丘下部的地方表达。而这项研究还有几个始料未及的发现。首先，两个蛋白似乎不仅合作调控日常身体活动模式，而且还有改变觉醒和睡眠模式的作用。

    而更为惊奇的发现也许是EGF受体的中间人似乎也可以TGF-α的形式接受信息－－不仅是从昼夜节律钟中，而且还有眼睛。之所以说这个发现很令人兴奋，是因为昼夜节律尽管是由昼夜节律钟所控制，但也受由视网膜传递的外部世界－－尤其是光的影响。

    “在现实世界里，这两种效应－－昼夜节律钟和某些光效应都塑造个体行为。”Weitz说。“还没有人明确提出来自视网膜和SCN的信号含有同一个配体或至少含有同一受体的配体的可能性。”

    研究小组还发现一组EGF受体数量不足的突变小鼠不表现正常的昼夜节律运动模式，这进一步支持了他们在仓鼠中的发现。“两个发现完全吻合。”Weitz说。

    这项发现展示了灵活的私人基金对于开拓新研究途径是多么重要。Weitz 和他的同事可以在只得到Lefler中心支持试验性研究计划的神经退行性变紊乱研究经费资助的情况下收集他们的研究数据。该中心的资助使得医学院的教职人员和博士后研究人员们可以收集新领域的信息，进而利用这些重要的新信息申请重要的联邦政府基金。

   下一步，Weitz想要探查这个系统在控制其它昼夜节律行为上是否也如同控制运动和睡眠一样有效。“通过这项研究我们了解到了以前从未认识到的东西。”

生物通摘译自BIO.COM 2001-12-20