每日的昼夜周期可能会影响我们抵抗疾病的能力

对哺乳动物免疫系统所必需的细胞的详尽数据的分析表明，我们对抗疾病的能力可能比先前所设想的更依赖于日常的昼夜周期。

昼夜节律失调是使我们的身体与昼夜周期保持一致的过程，它越来越多地与糖尿病、癌症、老年痴呆症和许多其他疾病联系在一起。今日公布的一项调查基因组研究表明巨噬细胞的活动

在这项研究中，詹妮弗·赫利(Jennifer Hurley)，理查德·巴鲁克博士(Richard Baruch M.D.)职业发展助理教授，Rensselaer理工学院生物科学助理教授，也是这项研究的资深作者。赫利说：“我们已经证明巨噬细胞行为有令人难以置信的昼夜节律，但时钟是以意想不到的方式计时巨噬细胞的。”

生物钟系统由一组核心时钟蛋白组成，这些蛋白质通过引起每日酶和激素水平的振荡来预测昼夜周期，并最终影响诸如体温和免疫反应等生理参数。这个分子时钟通过蛋白质产生和衰变的自我调节周期来标记时间.时钟中的“阳性”元素蛋白触发了“负”元素蛋白的产生，这反过来阻碍了正元素蛋白的产生，直到负元素蛋白衰变，从而形成一个负反馈循环，每24小时发生一次。

正元素蛋白也调节大量基因产物，即信使RNA或mRNA的波动。遗传指令从DNA转录到mRNA，然后被用作组装蛋白质的配方，蛋白质是细胞的功能构建块。长期以来，人们一直认为，每一个后续步骤的水平都可以从前一个步骤中预测出来。如果是这样的话，振荡的mRNA将与细胞蛋白质的振荡水平相对应，因此，如果我们能够跟踪mRNA，他们就会知道细胞中生物钟控制的蛋白质是什么。

然而，这项调查表明，这一范式可能并不总是正确的。对巨噬细胞数据集的分析表明，由生物钟控制的蛋白质和mRNA之间存在很大的不匹配。这一数据与发表在《细胞系统》上。赫利实验室在2018年展示了真菌和生物钟模型系统中大约40%的振荡蛋白，神经孢子囊，无相应的振荡mRNA。

詹妮弗·赫利(Jennifer Hurley)，理查德·巴鲁克(Richard Baruch)说：“但是巨噬细胞差别的规模确实让我们感到惊讶。80%的振荡蛋白在巨噬细胞中没有相关的mRNA振荡。这意味着我们真的很怀念时钟是如何计时豁免权的。”

赫利的团队与爱尔兰皇家外科医学院(RCSI)的安妮·柯蒂斯(AnnieCurtis)实验室合作，能够预测并证明这种生物钟可以调节巨噬细胞的关键免疫功能。为了做到这一点，rcsi的研究人员跟踪了巨噬细胞产生能量的线粒体，显示了细胞器分裂产生能量并在休息阶段重新结合的节奏。然后，Hurley实验室能够证明关键免疫过程的时间是由线粒体分裂和融合所引起的能量产生的变化所控制的。

RCSI高级讲师柯蒂斯(Curtis)表示：“我们的数据表明，需要在一个全新的层面上跟踪节奏。”“这也意味着我们的身体受到生物钟的计时比我们想象的要多。”免疫系统的这个昼夜节律对人类健康、疾病治疗和疫苗的疗效都有影响。

内容来源 : Rensselaer Polytechnic Institute