一項(xiàng)新研究發(fā)表在《Science Advances》期刊上,研究表明肌肉損傷在身體自然清醒時(shí)間發(fā)生時(shí),在小鼠中愈合得更快。這項(xiàng)由美國(guó)西北大學(xué)范伯格醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)(http://www.weberwork.com/sell/l_9/)和分子遺傳學(xué)助理教授Clara Peek領(lǐng)導(dǎo)的研究,深入探討了生物鐘如何影響肌肉組織再生的過(guò)程,并可能對(duì)輪班工作人員、理解衰老與肥胖的影響產(chǎn)生重要意義。
Peek及其團(tuán)隊(duì)先前的研究已發(fā)現(xiàn),小鼠的肌肉組織在它們通常清醒的時(shí)間段內(nèi)受損時(shí),其再生速度會(huì)加快;相反,在正常睡眠時(shí)間內(nèi)發(fā)生的肌肉損傷則愈合較慢。在這項(xiàng)新的研究中,研究人員利用單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)分析了一天中不同時(shí)間點(diǎn)受傷和未受傷的小鼠肌肉樣本,以探索肌肉干細(xì)胞內(nèi)的生物鐘如何根據(jù)一天中的時(shí)間調(diào)節(jié)肌肉組織的再生過(guò)程。
研究結(jié)果顯示,一天中的時(shí)間會(huì)影響肌肉干細(xì)胞的炎癥反應(yīng)水平以及它們與先天免疫系統(tǒng)中性粒細(xì)胞之間的信號(hào)傳導(dǎo)強(qiáng)度。當(dāng)小鼠在其清醒期遭受肌肉損傷時(shí),這種干細(xì)胞與免疫細(xì)胞間的信號(hào)傳遞顯著增強(qiáng),促進(jìn)了肌肉再生的速度。此外,研究人員還發(fā)現(xiàn)肌肉干細(xì)胞的生物鐘能夠影響損傷后NAD+(一種對(duì)能量生產(chǎn)至關(guān)重要的輔酶)的生成量,進(jìn)一步促進(jìn)肌肉再生。
通過(guò)使用一種基因修飾的小鼠模型來(lái)增加肌肉干細(xì)胞中NAD+的產(chǎn)量,研究團(tuán)隊(duì)觀察到這不僅增強(qiáng)了炎癥反應(yīng),還促進(jìn)了中性粒細(xì)胞的招募,從而加速了肌肉的再生。這些發(fā)現(xiàn)可能對(duì)于了解與衰老及代謝綜合征相關(guān)的晝夜節(jié)律紊亂特別重要,因?yàn)檫@類紊亂往往伴隨著肌肉再生能力的下降。
Peek指出,未來(lái)的研究將進(jìn)一步探究NAD+是如何具體誘導(dǎo)免疫反應(yīng)的,以及這些反應(yīng)在疾病狀態(tài)下是如何變化的。這項(xiàng)研究為理解生物鐘如何影響肌肉修復(fù)提供了新的視角,并可能為開(kāi)發(fā)改善肌肉再生的新療法提供基礎(chǔ)。