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科學(xué)家闡明人類機(jī)體紅細(xì)胞生物鐘發(fā)生的機(jī)制

2017-12-14 13:36來源：生物谷

日前，一項(xiàng)刊登在國(guó)際雜志Nature Communications上的研究報(bào)告中，來自薩里大學(xué)和劍橋大學(xué)的研究人員通過研究揭開了機(jī)體紅細(xì)胞晝夜節(jié)律發(fā)生的奧秘，同時(shí)他們還發(fā)現(xiàn)鉀離子或許在紅細(xì)胞晝夜節(jié)律的發(fā)生過程中扮演著關(guān)鍵角色。

紅細(xì)胞和機(jī)體中其它細(xì)胞類似，其也有24小時(shí)的生物鐘，即在白天和夜晚會(huì)發(fā)生細(xì)胞活性的改變，然而和其它細(xì)胞不一樣的是，紅細(xì)胞并不含有DNA，也就是說控制晝夜節(jié)律的“時(shí)鐘基因”并不存在，截至目前為止，研究人員并不清楚紅細(xì)胞的生物鐘是如何被調(diào)節(jié)的。

利用一種名為介電泳(Dielectrophoresis)的新型技術(shù)，研究人員對(duì)人類機(jī)體中紅細(xì)胞的電化學(xué)特性進(jìn)行了研究，從而就深度分析了紅細(xì)胞的生物鐘發(fā)生機(jī)制；結(jié)果研究者發(fā)現(xiàn)，紅細(xì)胞中鉀含量的明顯改變和細(xì)胞的晝夜節(jié)律發(fā)生直接相關(guān)，即在白天時(shí)候鉀離子的水平會(huì)上升，夜間則會(huì)下降。

通過改變細(xì)胞所接收的鉀離子水平，研究人員就能夠增加紅細(xì)胞中鉀離子的含量，同時(shí)也能觀察到細(xì)胞的晝夜節(jié)律效應(yīng)。此外，研究者還發(fā)現(xiàn)，較高的鉀離子水平或會(huì)負(fù)面影響細(xì)胞的晝夜節(jié)律，當(dāng)將細(xì)胞感知白天的時(shí)間延長(zhǎng)幾小時(shí)后研究者發(fā)現(xiàn)紅細(xì)胞中鉀離子的水平會(huì)發(fā)生下降。

最后研究者Fatima Labeed博士說道，這項(xiàng)激動(dòng)人心的發(fā)現(xiàn)或能促進(jìn)我們?cè)谘芯考t細(xì)胞細(xì)胞膜的生理學(xué)特性和其生物鐘機(jī)制上的研究積極性，對(duì)紅細(xì)胞晝夜節(jié)律鐘的研究也能潛在幫助研究人員理解為何人類心臟病總是在早上發(fā)生；未來研究人員還將投入更多精力來研究紅細(xì)胞晝夜節(jié)律發(fā)生的新型分子機(jī)理。