Thứ năm, ngày 20 tháng 6 năm 2013. - Các nhà nghiên cứu tại Viện Gladstone, San Francisco, California (Hoa Kỳ), đã phát hiện ra một loại protein quan trọng theo lệnh trực tiếp của đồng hồ sinh học hoặc nhịp sinh học của cơ thể, cách điều chỉnh các quá trình sinh học cơ bản và cách thay đổi chức năng bình thường của nó có thể khiến hệ thống quan trọng này không đồng bộ.
Trong số mới nhất của Tạp chí Khoa học thần kinh, nhà nghiên cứu Gladstone Katerina Akassoglou và nhóm của cô tiết lộ trên mô hình động vật cách sản xuất thụ thể protein p75 neurotrophin (p75NTR) dao động theo thời gian với đồng hồ sinh học tự nhiên của cơ thể và làm thế nào những dao động nhịp nhàng này giúp điều chỉnh các chức năng trao đổi chất quan trọng.
Khám phá này nhấn mạnh tầm quan trọng rộng rãi của p75NTR, đưa ra ý tưởng về cách đồng hồ sinh học giúp duy trì sức khỏe trao đổi chất tổng thể của cơ thể. Hầu như tất cả các sinh vật trên hành tinh, từ vi khuẩn đến người, đều có đồng hồ sinh học, một cơ chế thời gian sinh học dao động với khoảng thời gian khoảng 24 giờ và phối hợp với chu kỳ ngày và đêm.
Đồng hồ này bị ảnh hưởng bởi nhịp điệu của ánh sáng, nhiệt độ và thực phẩm và, thật thú vị, các nghiên cứu gần đây cũng đã tìm thấy mối quan hệ giữa đồng hồ sinh học và sự trao đổi chất. "Các chức năng trao đổi chất quan trọng cũng bị ảnh hưởng rất nhiều bởi đồng hồ sinh học, vì vậy các hoạt động như làm ca đêm có thể gây ra sự thiếu liên kết rủi ro của đồng hồ, với sự gia tăng các bệnh chuyển hóa và tự miễn dịch, như béo phì, tiểu đường loại 2, ung thư và bệnh đa xơ cứng, "Akassoglou giải thích.
"Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã xác định p75NTR là một" liên kết "phân tử quan trọng giữa đồng hồ sinh học và sức khỏe trao đổi chất", Tiến sĩ Akassoglou, cũng là giáo sư Thần kinh học tại Đại học California, San Francisco (UCSF), nói với Gladstone được liên kết. Ban đầu, người ta cho rằng p75NTR chỉ hoạt động trong hệ thần kinh, nhưng các nghiên cứu sau đó đã phát hiện ra rằng nó hoạt động ở nhiều loại tế bào trên khắp cơ thể, cho thấy nó ảnh hưởng đến nhiều chức năng sinh học.
Năm ngoái, các nhà nghiên cứu của Gladstone đã phát hiện ra rằng p75NTR có trong gan và tế bào mỡ và điều chỉnh mức đường huyết của một quá trình trao đổi chất quan trọng. Vì những kết quả này phát hiện ra mối quan hệ giữa p75NTR và quá trình trao đổi chất, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm, đầu tiên trên đĩa Petri và sau đó trên mô hình động vật, nếu có cả mối quan hệ giữa p75NTR và đồng hồ sinh học.
Nhóm nghiên cứu tập trung vào hai gen có tên là Clock và Bmal1, được gọi là "gen điều hòa sinh học", giống như những gen khác giống như chúng, được tìm thấy trên khắp cơ thể và hoạt động của chúng điều khiển đồng hồ sinh học. Các nhà nghiên cứu muốn xem liệu có mối liên hệ giữa các gen sinh học này và p75NTR.
"Các thí nghiệm ban đầu của chúng tôi đã tiết lộ một kết nối như vậy", nhà khoa học sau tiến sĩ Gladstone Bernat Baeza-Raja, tác giả chính của bài báo nhớ lại. "Trong các tế bào riêng lẻ, chúng tôi thấy rằng việc sản xuất p75NTR được điều khiển bởi đồng hồ và Bmal1, liên kết trực tiếp với gen mã hóa p75NTR và bắt đầu sản xuất protein, " ông nói thêm.
Nhưng có lẽ, quan trọng hơn cách p75NTR được sản xuất là khi nào. Nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng việc sản xuất p75NTR, giống như các gen đồng hồ sinh học, dao động trong chu kỳ đồng bộ hóa 24 giờ với nhịp sinh học tự nhiên của các tế bào, phát hiện hỗ trợ các thí nghiệm trên mô hình chuột.
Và khi nhóm nghiên cứu biến đổi gen một nhóm chuột để chúng thiếu gen của đồng hồ sinh học, mọi thứ khác đều không đồng bộ. Dao động sinh học của sản xuất p75NTR bị gián đoạn và mức p75NTR giảm.
Tuy nhiên, điều hấp dẫn nhất, các nhà nghiên cứu cho biết, là việc giảm mức p75NTR sau đó ảnh hưởng đến nhiều hệ thống đồng hồ sinh học như thế nào. Cụ thể, các dao động thường xuyên của các gen sinh học khác trong não và gan bị gián đoạn, cũng như các gen được biết để điều chỉnh chuyển hóa glucose và lipid.
"Phát hiện mất p75NTR ảnh hưởng đến hệ thống sinh học và trao đổi chất là bằng chứng mạnh mẽ cho thấy protein này có mối liên hệ chặt chẽ với cả hai", giám đốc Viện Khoa học Đời sống Alan Saltiel, cũng là giáo sư tại Đại học Michigan và đã không tham gia vào nghiên cứu. "Sẽ rất thú vị khi xem những hiểu biết khác mà Tiến sĩ Akassoglou và nhóm của cô sẽ khám phá khi họ tiếp tục kiểm tra vai trò của p75NTR trong đồng hồ sinh học và chức năng trao đổi chất."
"Mặc dù những kết quả này tiết lộ rằng p75NTR là một liên kết quan trọng giữa đồng hồ sinh học và quá trình trao đổi chất, hệ thống này rất phức tạp và có thể có các yếu tố khác đang diễn ra", Akassoglou nói. "Hiện tại, chúng tôi đang nghiên cứu để xác định mối quan hệ giữa đồng hồ sinh học, Sự trao đổi chất và hệ thống miễn dịch, vì vậy một ngày nào đó chúng ta có thể phát triển các liệu pháp để điều trị các bệnh bị ảnh hưởng bởi sự gián đoạn của đồng hồ sinh học, bao gồm không chỉ béo phì và tiểu đường, mà còn có khả năng mắc bệnh đa xơ cứng và thậm chí là bệnh Alzheimer. "
Nguồn:
Tags:
Tin tức Bảng chú giải Sự Tái TạO
Trong số mới nhất của Tạp chí Khoa học thần kinh, nhà nghiên cứu Gladstone Katerina Akassoglou và nhóm của cô tiết lộ trên mô hình động vật cách sản xuất thụ thể protein p75 neurotrophin (p75NTR) dao động theo thời gian với đồng hồ sinh học tự nhiên của cơ thể và làm thế nào những dao động nhịp nhàng này giúp điều chỉnh các chức năng trao đổi chất quan trọng.
Khám phá này nhấn mạnh tầm quan trọng rộng rãi của p75NTR, đưa ra ý tưởng về cách đồng hồ sinh học giúp duy trì sức khỏe trao đổi chất tổng thể của cơ thể. Hầu như tất cả các sinh vật trên hành tinh, từ vi khuẩn đến người, đều có đồng hồ sinh học, một cơ chế thời gian sinh học dao động với khoảng thời gian khoảng 24 giờ và phối hợp với chu kỳ ngày và đêm.
Đồng hồ này bị ảnh hưởng bởi nhịp điệu của ánh sáng, nhiệt độ và thực phẩm và, thật thú vị, các nghiên cứu gần đây cũng đã tìm thấy mối quan hệ giữa đồng hồ sinh học và sự trao đổi chất. "Các chức năng trao đổi chất quan trọng cũng bị ảnh hưởng rất nhiều bởi đồng hồ sinh học, vì vậy các hoạt động như làm ca đêm có thể gây ra sự thiếu liên kết rủi ro của đồng hồ, với sự gia tăng các bệnh chuyển hóa và tự miễn dịch, như béo phì, tiểu đường loại 2, ung thư và bệnh đa xơ cứng, "Akassoglou giải thích.
"Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã xác định p75NTR là một" liên kết "phân tử quan trọng giữa đồng hồ sinh học và sức khỏe trao đổi chất", Tiến sĩ Akassoglou, cũng là giáo sư Thần kinh học tại Đại học California, San Francisco (UCSF), nói với Gladstone được liên kết. Ban đầu, người ta cho rằng p75NTR chỉ hoạt động trong hệ thần kinh, nhưng các nghiên cứu sau đó đã phát hiện ra rằng nó hoạt động ở nhiều loại tế bào trên khắp cơ thể, cho thấy nó ảnh hưởng đến nhiều chức năng sinh học.
Năm ngoái, các nhà nghiên cứu của Gladstone đã phát hiện ra rằng p75NTR có trong gan và tế bào mỡ và điều chỉnh mức đường huyết của một quá trình trao đổi chất quan trọng. Vì những kết quả này phát hiện ra mối quan hệ giữa p75NTR và quá trình trao đổi chất, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm, đầu tiên trên đĩa Petri và sau đó trên mô hình động vật, nếu có cả mối quan hệ giữa p75NTR và đồng hồ sinh học.
Nhóm nghiên cứu tập trung vào hai gen có tên là Clock và Bmal1, được gọi là "gen điều hòa sinh học", giống như những gen khác giống như chúng, được tìm thấy trên khắp cơ thể và hoạt động của chúng điều khiển đồng hồ sinh học. Các nhà nghiên cứu muốn xem liệu có mối liên hệ giữa các gen sinh học này và p75NTR.
"Các thí nghiệm ban đầu của chúng tôi đã tiết lộ một kết nối như vậy", nhà khoa học sau tiến sĩ Gladstone Bernat Baeza-Raja, tác giả chính của bài báo nhớ lại. "Trong các tế bào riêng lẻ, chúng tôi thấy rằng việc sản xuất p75NTR được điều khiển bởi đồng hồ và Bmal1, liên kết trực tiếp với gen mã hóa p75NTR và bắt đầu sản xuất protein, " ông nói thêm.
Nhưng có lẽ, quan trọng hơn cách p75NTR được sản xuất là khi nào. Nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng việc sản xuất p75NTR, giống như các gen đồng hồ sinh học, dao động trong chu kỳ đồng bộ hóa 24 giờ với nhịp sinh học tự nhiên của các tế bào, phát hiện hỗ trợ các thí nghiệm trên mô hình chuột.
Và khi nhóm nghiên cứu biến đổi gen một nhóm chuột để chúng thiếu gen của đồng hồ sinh học, mọi thứ khác đều không đồng bộ. Dao động sinh học của sản xuất p75NTR bị gián đoạn và mức p75NTR giảm.
Tuy nhiên, điều hấp dẫn nhất, các nhà nghiên cứu cho biết, là việc giảm mức p75NTR sau đó ảnh hưởng đến nhiều hệ thống đồng hồ sinh học như thế nào. Cụ thể, các dao động thường xuyên của các gen sinh học khác trong não và gan bị gián đoạn, cũng như các gen được biết để điều chỉnh chuyển hóa glucose và lipid.
"Phát hiện mất p75NTR ảnh hưởng đến hệ thống sinh học và trao đổi chất là bằng chứng mạnh mẽ cho thấy protein này có mối liên hệ chặt chẽ với cả hai", giám đốc Viện Khoa học Đời sống Alan Saltiel, cũng là giáo sư tại Đại học Michigan và đã không tham gia vào nghiên cứu. "Sẽ rất thú vị khi xem những hiểu biết khác mà Tiến sĩ Akassoglou và nhóm của cô sẽ khám phá khi họ tiếp tục kiểm tra vai trò của p75NTR trong đồng hồ sinh học và chức năng trao đổi chất."
"Mặc dù những kết quả này tiết lộ rằng p75NTR là một liên kết quan trọng giữa đồng hồ sinh học và quá trình trao đổi chất, hệ thống này rất phức tạp và có thể có các yếu tố khác đang diễn ra", Akassoglou nói. "Hiện tại, chúng tôi đang nghiên cứu để xác định mối quan hệ giữa đồng hồ sinh học, Sự trao đổi chất và hệ thống miễn dịch, vì vậy một ngày nào đó chúng ta có thể phát triển các liệu pháp để điều trị các bệnh bị ảnh hưởng bởi sự gián đoạn của đồng hồ sinh học, bao gồm không chỉ béo phì và tiểu đường, mà còn có khả năng mắc bệnh đa xơ cứng và thậm chí là bệnh Alzheimer. "
Nguồn:
-trzy-gatunki-rne-choroby.jpg)
