研究員們已經(jīng)成功利用藥物來(lái)重置和重啟實(shí)驗(yàn)鼠的以24小時(shí)為周期的天然生物鐘。這種改變哺乳動(dòng)物生物鐘的能力給解決人類的一系列難題，包括精神障礙、時(shí)差綜合癥和倒班引起的健康問(wèn)題帶來(lái)了可能性。
這項(xiàng)研究是由曼徹斯特大學(xué)的安德魯·勞登教授（Andrew Loudon）和劍橋大學(xué)醫(yī)學(xué)研究理事會(huì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的米克·黑斯廷斯博士（Mick Hastings）領(lǐng)導(dǎo)，與輝瑞制藥公司特拉維斯·威戈博士（Travis Wager）帶頭的一群各有專攻的科學(xué)家們合作進(jìn)行。這項(xiàng)研究于八月二十四日在美國(guó)國(guó)家科學(xué)學(xué)院院刊上發(fā)表。
勞登教授說(shuō)道：“當(dāng)我們生物鐘的自然節(jié)奏被打亂時(shí)，我們的大腦和身體會(huì)受到損害。這是因?yàn)樯。箷r(shí)差或者不斷地倒班而造成的。”
“我們發(fā)現(xiàn)我們能控制影響生物時(shí)鐘轉(zhuǎn)動(dòng)速率的其中一種重要的分子，這樣我們便可進(jìn)入到一種新的節(jié)律中。”
大多數(shù)生物和植物的體內(nèi)都有一個(gè)定時(shí)系統(tǒng)——我們稱它為生物鐘。每個(gè)細(xì)胞都有這樣一個(gè)復(fù)雜的分子系統(tǒng)來(lái)使各項(xiàng)活動(dòng)保持節(jié)律性，從哺乳動(dòng)物的睡眠到植物的開(kāi)花。光和晝夜循環(huán)對(duì)重置生物鐘格外重要。對(duì)生物鐘的細(xì)微調(diào)節(jié)則通過(guò)一些酶來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括一種叫做酪蛋白激酶1的酶，它是這個(gè)項(xiàng)目的核心。
勞登教授繼續(xù)解釋道：“生物鐘與24小時(shí)的晝夜周期緊密聯(lián)系。時(shí)鐘裝置的主要部分一天只響一次。如果你把每次的響聲看作是在24小時(shí)內(nèi)波浪的起伏，那當(dāng)你上去的時(shí)候，作為時(shí)鐘裝置一部分的細(xì)胞，其蛋白質(zhì)的數(shù)量會(huì)增多，當(dāng)你下來(lái)的時(shí)候，這些物質(zhì)又會(huì)被分解，數(shù)量減少。酪蛋白激酶1的作用就是促進(jìn)分解的過(guò)程。”
“所以你可以想象，酪蛋白激酶1反應(yīng)得越快，波浪的下部分會(huì)更陡，時(shí)鐘便會(huì)走得更快——只要酪蛋白激酶1的反應(yīng)有所變化，不管是變快還是變慢，都會(huì)將鐘響的頻率從24小時(shí)一次變到其他時(shí)間。設(shè)想你的身體突然進(jìn)入以23或者25小時(shí)為周期的生物鐘，那么你的很多基本生命活動(dòng)，比如睡覺(jué)和醒來(lái)，便很快不再和晝夜交替同步。”
這個(gè)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種可以減緩酪蛋白激酶1反應(yīng)的藥物。他們把它用在老鼠的身上，它們的晝夜節(jié)律已經(jīng)停止，也就是說(shuō)時(shí)鐘已經(jīng)完全停止走動(dòng)。在活老鼠和老鼠細(xì)胞和組織樣本上，他們通過(guò)使用抑制酪蛋白激酶反應(yīng)的藥物恢復(fù)了生物時(shí)鐘的轉(zhuǎn)動(dòng)。
勞登教授總結(jié)道：“我們已經(jīng)展示了通過(guò)用藥來(lái)同步老鼠的生物鐘是有可能的，所以使用相似的藥物來(lái)治療各種各樣因晝夜節(jié)律紊亂而產(chǎn)生的健康問(wèn)題是有可能的。它可能包括一些精神疾病和睡眠障礙。它還可以幫助人們解決倒時(shí)差和倒班的問(wèn)題。”
英國(guó)生物技術(shù)和生物科學(xué)研究理事會(huì)研究主任珍妮特·埃倫教授（Janet Allen）說(shuō)：“研發(fā)治療這類健康問(wèn)題的藥物最有效的方法就是了解身體機(jī)能活動(dòng)的基本生物原理。這種情況下，通過(guò)了解控制生物鐘的酶的生物特性，研發(fā)隊(duì)已經(jīng)確定了一些用藥方案，可以用來(lái)解決影響很多人健康和生活質(zhì)量的問(wèn)題。”
醫(yī)學(xué)研究理事會(huì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室神經(jīng)生物學(xué)部門主任米歇爾·格代爾博士（Michel Goedert）說(shuō)：“我們對(duì)時(shí)差綜合癥，那種時(shí)間顛倒的感覺(jué)很熟悉。可能很少有人知道這種綜合癥對(duì)那些患有某種心理疾病的人有不利的影響。如果我們想要確定哪種治療方法對(duì)病人有效，從分子和細(xì)胞層面尋找大腦出現(xiàn)的問(wèn)題很關(guān)鍵。如果對(duì)人類的進(jìn)一步研究證實(shí)了這次對(duì)老鼠研究的結(jié)果，那最終我們能找到一個(gè)全新的方法來(lái)治療精神疾病，比如雙向情感障礙。”
輝瑞制藥公司的副研究員威戈博士說(shuō)道：“一流的學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)和頂級(jí)的制藥公司聯(lián)合起來(lái)創(chuàng)造出的成果是很驚人的。通過(guò)齊心協(xié)力，現(xiàn)在我們對(duì)酪蛋白激酶在生物系統(tǒng)中的作用有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。掌握如何控制心律失常的系統(tǒng)為治療晝夜節(jié)律睡眠障礙開(kāi)拓了道路。以抑制酪蛋白激酶和小分子的反應(yīng)為目標(biāo)，新藥的發(fā)現(xiàn)指日可待。它可用來(lái)治療雙向情感障礙和其他晝夜節(jié)律睡眠障礙。這些疾病給人帶來(lái)了巨大的壓力，所以人們迫切需要新的治療方法。”
此項(xiàng)研究由英國(guó)生物技術(shù)和生物科學(xué)研究理事會(huì)和醫(yī)學(xué)研究理事會(huì)資助。
