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 Cell autonomous regulation of herpes and influenza virus infection by the circadian clock.

文獻來源：Proc Natl Acad Sci U S A 2016 Aug 15

在一天當中的某個特定時間內，我們更容易被感染，因為我們體內的生物鐘影響了病毒復制和傳播的能力。這項研究結果發表在8月15日的PNAS上，它或許可以解釋為什么那些生物鐘常常被打亂的輪班工作者更容易出現健康問題，包括感染和慢性疾病。

當病毒侵入我們的身體，它可以利用我們細胞內提供的分子機器及資源來幫助自身復制及傳播。但是，由于生物節律的影響，機體提供的資源在一天之內會有所波動。從睡眠模式到體溫，從免疫系統到激素釋放，生物節律控制著我們生理和身體機能的許多方面。這種生物節律的周期是由一系列生物鐘基因控制的，其中就包括核心鐘基因Bmal1和Clock。

為了探究生物節律是否會影響感染的易感性及進程。劍橋大學的研究人員比較了野生型小鼠在一天內的不同時間點感染皰疹病毒之后的病毒感染及傳播水平。實驗小鼠生活在一個12小時白天，12小時黑暗的人工控制環境。

研究人員發現，當這些小鼠在一天的開始也就是日出時（對于小鼠這種夜行動物而言是休息時段的開始）被感染，其病毒復制水平是10小時后（小鼠即將進入活動時段）被感染的十倍。當研究人員在Bmal1缺失小鼠中重復該實驗時，他們發現不管是在哪個時間點被感染，病毒復制水平均較高。

本文的主要作者解釋說，在一天之內的哪個時間點被感染可能給我們對疾病的易感性，至少在病毒復制層面上造成了重要影響，這意味著在錯誤的時間感染可能會造成更加嚴重的急性感染。這個觀點剛好與最近研究表明流行性感冒疫苗注射的時間點影響了它的工作效率相吻合。

此外，研究人員還發現，那些沒有受到我們免疫系統影響的體外培養細胞中也發現了這種病毒復制隨時間點變化的情況。破壞細胞生物節律將同時增加皰疹病毒和流感A病毒的感染，后者是一種感染和復制方式不同于皰疹病毒的RNA病毒。

文章的第一作者補充道，我們機體內的每個細胞都有一個生物鐘，從而使這些細胞與時間同步，并預期我們機體環境的日常變化。本研究結果表明，每個細胞內的生物鐘都決定著病毒復制效率。當細胞或者小鼠的生物鐘時被破壞時，在什么時間點被感染已經不重要，因為此時病毒復制率一定是較高的。這意味著生物鐘被破壞的輪班工作者，更容易感染病毒性疾病。這些人群應該是每年接受流感疫苗的首選。

除了每日的活性周期之外。Bmal1還存在一個季節變化，該基因在冬季活性較弱，夏季增強。研究人員認為這或許可以解釋為什么流感等疾病更容易在冬天傳播。

通過細胞培養，研究人員還發現皰疹病毒可以影響鐘基因的表達來操控我們的生物節律，從而幫助病毒的發展。這并不是第一次發現病原體可以操控我們的生物鐘，比如瘧疾寄生蟲就可以將它的復制周期與宿主的生物節律同步，從而創造更高效的感染。

研究人員認為，鑒于我們機體的生物鐘可以保護我們免受病原體侵襲，其分子機制可能為抵御感染的藥物提供一個新的靶點。