我学者揭示“有形”生物钟存在及其调控机制

科技日报讯 长期以来，生物钟一直被认为是生物体内一种无形的“时钟”，精密调控着机体重要生理功能。日前，军事科学院军事医学研究院李慧艳研究员团队和张学敏院士团队发现大脑视交叉上核(SCN)神经元的初级纤毛是调控机体节律的细胞器，揭示出“有形”生物钟的存在及其节律调控机制。国际顶级学术期刊《科学》在线发表了这一重大原创性突破的相关研究论文。

据了解，SCN区域是昼夜节律的指挥中枢，研究人员发现该区域的神经元长有初级纤毛，犹如细胞“天线”。该研究团队长期从事纤毛细胞器的研究，揭示了初级纤毛发生与去组装的系列重要规律。在此项研究中，通过对脑切片纤毛结构的连续观察，研究人员惊奇地发现纤毛节律性变化的特殊现象，并历经数年探索揭示了纤毛具有调节节律的功能。

李慧艳比喻道，“这一‘天线’结构每24小时伸缩一次，如同生物钟的‘指针’，通过它可实现对机体节律的调整和时差的调节。”研究者进一步发现，纤毛调控机体节律的机制，是通过调控SCN区域大量神经元的同频共振，这是最让他们感到振奋的科学发现。

据介绍，通常认为，人类有昼夜节律的睡眠、清醒和饮食行为都归因于生物钟的作用。随着社会竞争和工作压力与日俱增，全球大约1/3的人存在节律紊乱问题。节律如果发生失常，可引起睡眠障碍、代谢紊乱、免疫力下降，严重时还可导致肿瘤、糖尿病、精神异常等重大疾病的发生。

李慧艳表示，“纤毛调控节律的发现，也为节律调控新药研发开辟了全新路径，使机体对各种复杂环境的快速应对、快速适应成为可能。”

有关专家认为，此次“有形”生物钟的发现，对节律本质的认识和节律紊乱所致疾病的治疗具有里程碑意义。