Science：控制胰島素分泌的時鐘
日期：2015-11-09 09:27:53
Science雜志上發(fā)表的一項最新研究，揭示了生物鐘指揮胰島素分泌和控制血糖水平的遺傳學(xué)通路。這些發(fā)現(xiàn)有助于為糖尿病患者提供更好的治療方法。
生物鐘根據(jù)地球的24小時晝夜周期，控制進(jìn)食、睡眠等生物行為和各種生理活性（比如代謝）。生物鐘由大腦內(nèi)的主鐘和各器官的外周時鐘組成。如果這些時鐘的同步性受到干擾，機(jī)體就會出現(xiàn)心血管疾病、肥胖癥、二型糖尿病等代謝疾病。
美國西北大學(xué)的研究人員之前曾在Nature雜志上發(fā)表文章指出，小鼠胰腺內(nèi)的生物鐘是調(diào)控胰島素分泌和平衡血糖水平必不可少的，敲除生物鐘基因會引起肥胖癥和二型糖尿病。“我們只知道去除生物鐘基因胰腺就不工作，但不清楚這些基因是如何影響胰腺正常功能的，”西北大學(xué)的Dr. Joe Bass說。
我們進(jìn)食之后血糖水平就會升高，這時胰腺β細(xì)胞的胰島素釋放就成了維持血糖水平的關(guān)鍵。需要能量的組織會在胰島素的幫助下吸收血液中的葡萄糖。由于β細(xì)胞擁有自己的生物鐘，它們能夠預(yù)計機(jī)體在一天中的胰島素需求變化。
Bass等人在本期Science雜志上發(fā)表了自己的最新成果。β細(xì)胞的生物鐘基因能生成節(jié)律性的轉(zhuǎn)錄因子。研究人員對β細(xì)胞進(jìn)行了全基因組測序，并且揭示了這些轉(zhuǎn)錄因子的作用機(jī)制。
“生物鐘決定我們每天何時睡覺、醒來和進(jìn)食，我們在β細(xì)胞中建立了基因圖譜，展示了β細(xì)胞如何根據(jù)生物鐘應(yīng)對外界環(huán)境的每日變化，”Bass說。
這項研究表明，生物鐘轉(zhuǎn)錄因子主要通過結(jié)合增強(qiáng)子起作用，調(diào)控大量基因的節(jié)律性表達(dá)。許多這樣的基因與胰島素分泌有關(guān)，涉及了胰島素分泌囊泡的組裝和轉(zhuǎn)運。
“這項研究說明，細(xì)胞中運行的生物鐘是機(jī)體健康的基礎(chǔ)，”Bass說。“人們可以基于這些未被開發(fā)的重要靶標(biāo)，想辦法增強(qiáng)胰腺細(xì)胞的功能。”研究人員將會繼續(xù)研究機(jī)體內(nèi)的生物鐘互作，以及糖尿病、衰老、時差反應(yīng)等過程中的生物鐘失調(diào)。
