美國加州大學歐文分校發(fā)育遺傳學與代謝中心識別出了600多種來自肝臟的代謝物,經過分析發(fā)現,其中約60%依賴身體的生物鐘節(jié)奏,大大高于人們的預期。相比之下,只有15%的基因會受生理節(jié)奏調控。
研究人員指出,這一發(fā)現有助于解釋一些代謝類疾病的生理因素,幫人們找出最佳飲食和服藥方式等。相關論文預先發(fā)表在《美國國家科學院院刊》網站上。
生物體通過新陳代謝作用分解吃下去的食物,釋放出能量并生成代謝產物,維持著細胞健康并促進其生長。但氨基酸、碳水化合物、脂肪等基本物質的消化吸收,很大程度上受到生物鐘的控制。生理節(jié)奏每天24小時控制著基本的生理反應。
論文領導作者、發(fā)育遺傳學與新陳代謝中心主管保羅·薩珊-科西說,這些肝臟代謝產物揭示了身體生物鐘是怎樣通過生理節(jié)奏基因來編排代謝物和信號蛋白之間的相互作用的,就像指揮一曲交響樂,編排好哪個聲部該在什么時間響起。“代謝物和信號蛋白就像交響樂中的號樂和弦樂,它們之間需要完美協(xié)調,在人體中這由生物鐘來調控。”
研究人員推測,一些外部信號,如白天、黑夜的光線模式,或者影響生理機制的食物等,好像能嚴重破壞細胞內代謝物及它們與信號蛋白之間的固定生理節(jié)奏。改變環(huán)境或改變應該在一天中某個恰當時間執(zhí)行的某項特殊身體功能,就會打亂生理周期,嚴重影響人體健康。
“正常的新陳代謝對人體至關重要,代謝物和身體生物鐘之間的關系對人類疾病和老化有著深遠影響。”薩珊-科西說,找出這種關系有助于解釋肥胖、膽固醇偏高、糖尿病等代謝類疾病的一些基本生理因素,還能幫人們改善飲食制度,制定最優(yōu)服藥計劃以獲得最大效果。
他們還與Metabolon公司合作獲得了第一套完整的肝代謝組,并利用這些信息建立了一個“生理節(jié)奏組學”網絡數據系統(tǒng),提供了詳細的肝臟代謝物及相關基因的資料。合作開發(fā)網站的加州大學歐文分?;蚪M學與生物信息學院計算機科學教授皮埃爾·波蒂說,在該網站內,我們結合生理節(jié)奏代謝數據和其他多種數據源,生成了第一個肝臟代謝物及其生理節(jié)奏波動綜合圖譜,并提出了一種調解假說,這對進一步理解健康和疾病狀態(tài)下的新陳代謝和生理節(jié)奏之間的相互作用具有重要價值。來源:中國科技網
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