哺乳动物生物钟模型及研究进展

生物钟基因普遍存在于生物体内,起着调控机体生命活动和近日节律运转的作用,它们及其编码的蛋白质产物构成的自主调控的转录和翻译负反馈环是生物钟运转的分子机制。哺乳动物根据昼夜时令的改变来调整日周期和年周期的行为和生理活动,这些活动是由下丘脑视交叉上核(suprach iasm atic nuc leus,SCN)和垂体结节部(pars tuberalis,PT)来调节的。     

哺乳动物日节律基因表达调控研究进展

生物体机能活动的日节律是一种基本的生命现象。在分子水平上研究日节律的调控机制,有助于更好地认识生命现象,揭示机体适应环境的内在机制,以及提高疾病的诊治水平。生物钟中枢的日节律基因通过分子水平的反馈环路产生节律性振荡,后者通过一定的信号放大机制统领整个脑和所有外周器官的节律性活动,进而产生整个机体协调一致的日节律。在生物体中,从基因到组织器官乃至系统的功能都与日节律紧密联系,因而日节律机制是生物学的重要研究领域。本文简要综述了哺乳动物生物钟基因表达和调控的有关研究进展。     

哺乳动物生物钟和心血管疾病

生物节律是由体内的生物钟产生的。生物钟主要的分子基础是时钟基因。生物钟的主要功能是预测环境将要给予的刺激,帮助组织对即将发生的环境刺激提前作好准备。哺乳动物心血管活动具有明显的日周期节律现象,分子生物学证实心脏拥有完整的生物钟,是外周生物钟之一。生物钟节律紊乱和心血管疾病的发生和发展两者存在密切关系。     

近日节律紊乱与癌症关系的研究进展

动物实验及流行病学研究结果表明,癌症的发生发展与近日节律的紊乱密切相关。目前关于近日节律紊乱与癌症关系的研究还存在一些局限性:人群流行病学研究目前主要是发现夜间倒班、跨时差飞行等所致的节律紊乱与乳腺癌、前列腺癌发病关系密切,而关于其它癌症的研究报道较少。虽然近日节律失调与癌症的关系已经得到证实,但其机制尚未确定,大多数学者认为,节律紊乱的致癌作用主要与褪黑素分泌的降低和生物钟基因表达的紊乱有关。     

昼夜节律性生物钟的分子调节机制

哺乳动物昼夜节律性生物钟由下丘脑视交叉上核 (SCN)内的“中枢起搏点”来调节控制 ,其机制是单个细胞水平的一个分子自动调节环路 ,包含转录、翻译及蛋白产物入核负反馈抑制核内转录过程。SCN的主控振动机制有其自身的周期性以及周期的持续性并能够通过特定途径感受光信号的输入 ,作出反应进而适应外界环境的变化。SCN这种节律性机制的“输出”是通过细胞之间信号的整合 ,再将最终的“指令”传递至全身。     

模拟微重力对NIH3T3细胞近日节律基因的影响

目的:研究模拟微重力对NIH3T3细胞近日节律基因表达水平的影响。方法:NIH3T3细胞按照模拟微重力的天数分为5组,RT-PCR检测节律基因mRNA的相对表达水平。结果:实验结果显示五组样品Per1、Per2、Cry1、Bmal1、Clock的相对表达水平存在显著性差异。Per1和Per2基因mRNA的相对表达水平在模拟微重力的第2天、第3天较0天显著升高(P0.05),Per2、Cry1和Clock基因mRNA的相对表达水平在模拟微重力的第4天较其他四组显著降低(P0.05)。结论:近日节律基因的相对表达水平在模拟微重力第2、3天升高,第4天后降低。模拟微重力影响近日节律基因的表达且具有时间依赖性。     

生物钟的原理

在对生物钟的研究过程中,日本Ｎａｇｏｙａ大学的Ｉｓｈｉｕｒａ等发现：蓝藻目的生物钟虽然有着同果蝇、哺乳动物及链胞霉同样的工作原理——通过蛋白质对自身基因的反馈作用而导致２４小时的周期性震荡,但它的蛋白质却完全不同于其它生物。许多人认为,生物钟的进化是一个独立的过程,而并非都是由同一祖先进化而来,这一发现提供了很好的证据。为了鉴定这种蛋白质：Ｉｓｈｉｕｒａ等通过对突变体的研究,发现了３个蓝藻目生物钟必不可少的基因：ＫａｉＡ,ＫａｉＢ,Ｋａｉｃ,它们所编码的蛋白质是蓝藻目生物钟的组成成分。这些基因通…     

生物钟基因Timeless及与肿瘤关系的研究进展

生物钟基因的功能不仅局限于调节生物节律,更与细胞内DNA的修复、细胞的增殖等一系列过程相关联,Timeless是生物钟基因成员之一,对Timeless基因的研究起步较晚.近年来研究发现生物钟基因在多种肿瘤中普遍存在表达异常,而对Timeless研究较少.     

血压的多频率生物节律特性及其受内外因素作用变化的机制…

本文旨在探索生物节律的起源，内外因素对生物节律的影响机制。从新生儿到老人（共２４５人）着手，连续２４小时以上检测其血压，其中６８人被连续检测七日以上，采用Ｈａｌｂｅｒｇ等的余弦法对上述血压的时序数据作２４，１６８小时为周期的余弦曲线拟合，所获得振幅作相关和回归分析。还分别对２４，１６８小时以上的时序数据作最佳拟合，其结果是近日节律的节律性随年龄增大而析，还分七日节律随年龄增大而减弱。在新生儿中，近     

生物钟紊乱与相关疾病关系的研究进展

生物钟又称生物节律,是生物体内周期性波动的行为和生理现象,近年来对生物钟产生和同步的分子机制的研究日益深入.研究表明,生物钟的周期性变化与生物体的某些疾病(如失眠、癌症、抑郁症、阿尔茨海默氏病等)息息相关.所以,对生物钟与相关疾病的关系的研究有重要的意义.本文就国内外有关生物钟的生理机制及生物钟相关疾病的研究综述如下,以期为更好地研究生物钟的生理机制及防治相关疾病提供理论依据.     

时间生物学暨时间药理学研究的新进展

时间生物学的研究从多种生理参数的不同节律(包括年、月、周、日节律到3．5天。12小时节律)的研究不断地深入到应用和机理研究。关于节律的产生机理有不同的观点,其中以节律钟为一派的认为生物节律的产生是体内的生物钟所决定的,并通过基因分析找到与近日节律有关的节律基因,如pcr、tim、clOck和cycle等;     

分子生物钟研究新进展

纽约大学的Damel Foyer和Charles Peskin教授等人，发展出哺乳动物细胞内生物钟的模型，能显示为了达成有效的24小时韵律，分子与DNA间所进行的快速交互作用。他们也发现细胞内若缺乏此类分子，生物钟将会失控。     

生物钟节律紊乱影响糖尿病小鼠糖代谢及胰岛素分泌的实验研究

目的 探究生物钟节律紊乱对糖尿病肥胖小鼠（ob/ob）糖代谢及胰岛素分泌的影响。方法 选取同体重的6~8周龄C57BL/6及ob/ob小鼠各12只,随机分为对照组（C57组）、糖尿病组（OB组）、对照组+生物钟节律干扰组（C57+CSD组）、糖尿病组+生物钟节律干扰组（OB+CSD组）,每组6只。C57+CSD组和OB+CSD组小鼠分别置于高台水环境下干扰其生物钟节律。C57组和OB组小鼠分别置于标准饲养笼中,其生物钟节律不受干扰,动物体重每天监测1次。4周后行小鼠体内腹腔注射葡萄糖耐量实验（IPGTT,2 g/kg）,分离实验小鼠胰岛行体外葡萄糖刺激胰岛素分泌实验（GSIS）。结果 C57、C57+CSD和OB组体重分别增长22.92%、0.42%和26.16%,而OB+CSD组下降0.17%。空腹血糖测定显示:OB组与OB+CSD组血糖值水平高于C57组和C57+CSD组（P＜0.05）;IPGTT实验显示:OB组小鼠血糖峰值明显后移,且在15、30、60、90 min的血糖均高于C57组（P＜0.05）;C57+CSD组小鼠各时间点血糖均高于C57组（P＜0.05）,OB+CSD组小鼠于120 min的血糖高于OB组（P＜0.05）;体内、体外胰岛素测定显示:C57胰岛素分泌低于OB组（P＜0.05）,C57+CSD组胰岛素分泌低于C57组（P＜0.05）,OB+CSD组血清及体外胰岛胰岛素分泌低于OB组（P＜0.05）。结论 生物钟节律是维护糖代谢稳态的重要环节,其紊乱可能导致正常及糖尿病小鼠胰岛素分泌的减低。     

生物钟基因与心血管疾病的关系

本文对生物钟基因研究的最新进展进行了综述,重点阐述了近日钟基因通过自身的转录、翻译和调控形成近日节律的过程,介绍近日钟基因在心血管系统中的重要地位。     

生物钟和核心钟基因与自身免疫性疾病

生物钟的形成与一系列生物钟基因及其调控基因构成的分子环路有关,其编码的蛋白可影响炎症细胞因子和趋化因子的表达,调控免疫细胞的增殖、分化和迁移,形成免疫功能的节律性变化。通过调控外界环境信号或基因修饰改变生物钟基因的表达,可诱发和加剧炎性肠病、类风湿性关节炎和1型糖尿病等多种自身免疫疾病。探讨生物钟基因的调控方式、固有免...     

光照周期对生物钟基因表达的调控

所有生物在环境条件呈昼夜节律性(24h)变化的环境中生存，它们体内的生物钟将感受到的外界变化信息，经过中央振荡器(central oscmator)整合以后，以神经冲动或激素信号的形式作用于靶器官，产生生理与行为活动的昼夜变化，其昼夜节律性表达对维持生物钟的周期性活动来说是必需的。     

生物钟与骨质疏松症相关性研究进展

近年来,生物钟与骨质疏松症间的关系引起各领域研究人员的广泛兴趣。生物钟可以调节机体的节律,并维持其正常的生理功能。许多研究证实骨代谢过程同样由生物钟基因调控,一旦节律被破坏,就会导致骨量丢失,出现骨质疏松症的症状和体征。生物钟与骨质疏松症之间的密切联系也为骨质疏松症的临床防治提供了新思路。本文通过回顾过往文章,总结了生物钟影响骨代谢的途径以及骨质疏松症治疗的新路径,以期为临床上预防和治疗骨质疏松症提供参考。     

生物钟基因与心血管疾病

几乎各种生物的生理、生化和行为过程中都表现出一定的昼夜节律变化。昼夜节律生物钟(circa dianclock)就是设定并调控机体出现这种昼夜周期的系统,是一种以近似24h为周期的振荡器(oscilla tor);是机体为了更好地适应环境,在进化过程中自然选择作用下获得的[1]。该生物钟与昼-夜变换同步,使得机体不仅能适应由于地球自转带来的昼夜中的明暗变化,也能够适应地轴相对于太阳倾斜角度发生变化引起的昼夜长短变化。很早就已发现动物植物的生理行为呈现昼夜节律,但直到上世纪中期才发现该节律由内在的昼夜节律生物钟所控制[2]。1生物钟基因对果蝇…