科学证明肺部炎症也与昼夜节律紊乱有关

在发表在《Frontiers in Immunology》杂志上的一项研究中，亚利桑那大学睡眠、昼夜节律和神经科学健康科学中心的研究人员探索了昼夜节律中断的影响……

　　

在发表在《Frontiers in Immunology》杂志上的一项研究中，亚利桑那大学睡眠、昼夜节律和神经科学健康科学中心的研究人员探索了昼夜节律中断对肺部的影响。他们发现，人体内几乎每个细胞都在记录时间。

亚利桑那大学健康科学睡眠、昼夜节律和神经科学研究中心主任Sairam Parthasarathy医学博士说:“我们的大脑中央有一个主时钟，但我们身体的几乎每个细胞都有基因时钟。每种类型的细胞都有自己的节律。这适用于肝细胞、脑细胞、白细胞等等。我们开始更好地了解这一切背后的分子机制，这令人兴奋。”

parthasarath指的是昼夜节律，即以24小时为自然周期发生的身体、精神和行为变化。昼夜节律协调许多生物过程，包括激素产生、消化和体温。

保持一切同步

昼夜节律有助于同步身体的器官系统和调节免疫系统。它就像一个交响乐团，所有音乐家的个人音符一起工作，创造出古典音乐。如果其中一个失控，后果会影响到整个团队。

有几个因素影响昼夜节律，包括压力、身体活动和食物摄入;然而，光和暗起着最大的作用。

当身体的内部时钟与环境不同步时，昼夜节律就会中断。医院，特别是重症监护室，是昼夜节律中断的主要来源，因为持续的照明和医生、护士和医疗助理的频繁访问。它可能是由睡眠习惯、轮班工作或旅行引起的。

美国图森大学医学院(U of A College of Medicine - tucson)医学系肺、过敏、重症监护和睡眠医学系教授兼主任帕Parthasarathy说:“有了时差反应，我们的飞行速度超过了身体的适应能力，从而侮辱了身体的生物钟。身体变得与环境和自身不同步，因为不同的系统以不同的速度恢复正常。有几天，胃肠道系统、免疫系统、肝脏和其他系统都处于不同的节奏，无法正常交流。”

西北大学此前的研究发现，昼夜节律紊乱与肠道屏障功能之间存在联系。Parthasarathy是一名肺病学家，他的研究兴趣包括睡眠呼吸障碍和无创通气，他想知道在肺部是否也能看到类似的效果。

不同步

在这项研究中，研究人员使用照明时间表来扰乱老鼠的昼夜节律，实质上是给它们带来时差反应。他们还使用脂多糖来模拟急性肺损伤，脂多糖是某些细菌外膜的一部分。

当他们引起昼夜节律紊乱时，他们观察到的第一件事是由于免疫反应加剧导致急性肺部炎症增加。炎症是对伤害或毒素等事物的免疫反应，Parthasarathy说，免疫和昼夜节律的联系尤其强烈。

Parthasarathy说:“当我们醒来和准备睡觉时，周围有更多的免疫细胞。”他补充说，昼夜节律的细胞机制也包括调节炎症的细胞部分。“这项研究表明，仅仅因为时差，你的肺部可能会更容易发炎，更容易受伤。”

除了增加炎症外，这项研究还标志着研究人员首次能够证明由于昼夜节律紊乱而增加的肺通透性，并确定了该过程中涉及的基因失调。

细胞有一个细胞骨架，它决定了细胞的形状和结构。在帮助形成肺屏障的肺上皮细胞中，基因调节细胞骨架蛋白，这些蛋白在许多细胞功能中起着关键作用，包括维持细胞形状和调节细胞运动。研究人员发现，在昼夜节律中断和急性肺损伤模型中，参与细胞骨架调节的某些基因显著改变。

Parthasarathy说:“我们发现，这些肌动蛋白-细胞骨架基因在脂多糖存在的情况下表达不同，脂多糖会导致肺毛细血管渗漏和急性肺损伤，并且由于破坏昼夜节律，它们被过度修饰。”

当这些基因被修改时，肺上皮细胞的结构和形状可能会发生变化，在肺屏障上产生间隙，使液体涌入肺部。

“我们知道急性肺损伤会导致肺屏障渗漏和炎症。在昼夜节律紊乱的情况下，这种情况会进一步恶化，”Parthasarathy说。“有更多的渗漏和更多的炎症。这意味着，在给定的肺损伤水平下，我们会通过照明的时间来破坏昼夜节律，从而使肺部更多地淹没，肺部更多地发炎。”

这一发现最终可能会改变医院对病人的护理方式。同时，这项研究促进了对昼夜节律中断所导致的细胞后果的理解。

Parthasarathy说:“通过探索分子机制，我们可能有一天会发现可药物靶点，可以保护患者免受昼夜节律紊乱的影响，并使他们更有效地康复。”

Parthasarathy正处于设计一项研究的早期阶段，在这项研究中，研究人员将复制睡眠、昼夜节律和神经科学研究中心的重症监护病房环境，以确定昼夜节律紊乱有多少是由环境驱动的，有多少是由潜在疾病引起的。