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生物鐘一直被認(rèn)為是生物體內(nèi)一種無形的“時(shí)鐘”，精密調(diào)控著機(jī)體重要生理功能。近日，軍事科學(xué)院軍事醫(yī)學(xué)研究院李慧艷研究員和張學(xué)敏院士團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，大腦視交叉上核(SCN)神經(jīng)元的初級纖毛是調(diào)控機(jī)體節(jié)律的細(xì)胞器，揭示出“有形”生物鐘的存在及其節(jié)律調(diào)控機(jī)制。北京時(shí)間6月2日凌晨，學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》在線發(fā)表了這一成果的相關(guān)研究論文。

據(jù)了解，大腦視交叉神經(jīng)上核區(qū)域是晝夜節(jié)律的指揮中樞，又稱“中樞時(shí)鐘”，其神經(jīng)元的初級纖毛，在每個神經(jīng)元的細(xì)胞膜上只有一根，猶如“天線”結(jié)構(gòu)。研究人員發(fā)現(xiàn)，這一“天線”結(jié)構(gòu)每24小時(shí)伸縮一次，如同生物鐘的指針，通過它可實(shí)現(xiàn)對機(jī)體節(jié)律的調(diào)整和時(shí)差的調(diào)節(jié)。生物鐘的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性與健康息息相關(guān)。節(jié)律如果發(fā)生失常，可引起睡眠障礙、代謝紊亂、免疫力下降，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致腫瘤、糖尿病、精神異常等重大疾病的發(fā)生。此次“有形”生物鐘的發(fā)現(xiàn)，對節(jié)律本質(zhì)的認(rèn)識和節(jié)律紊亂所致疾病的治療具有里程碑意義。

在此項(xiàng)研究中，通過對腦切片纖毛結(jié)構(gòu)的連續(xù)觀察，研究人員驚奇地發(fā)現(xiàn)纖毛節(jié)律性變化的特殊現(xiàn)象，并歷經(jīng)數(shù)年探索揭示了纖毛具有調(diào)節(jié)節(jié)律的功能。更重要的是，他們還找到了精準(zhǔn)調(diào)控節(jié)律的開關(guān)。研究人員介紹，纖毛能夠調(diào)控SCN區(qū)域神經(jīng)元的同頻共振是讓他們最感到振奮的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。

隨著時(shí)代的發(fā)展與科技的進(jìn)步，社會競爭和工作壓力與日俱增，全球大約1/3的人存在節(jié)律紊亂問題，表現(xiàn)為睡眠障礙等癥狀。由于缺乏對生物節(jié)律調(diào)節(jié)機(jī)制的認(rèn)識，當(dāng)前國際上尚未研究出基于生物節(jié)律的有效治療藥物。“此次纖毛調(diào)控節(jié)律的重要發(fā)現(xiàn)，為節(jié)律調(diào)控新藥研發(fā)開辟了全新路徑，使機(jī)體對各種復(fù)雜環(huán)境的快速應(yīng)對、快速適應(yīng)成為可能?！崩罨燮G介紹。