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Nat Commun:突破!科學家闡明人類機體紅細胞生物鐘發生的機制

發布時間:2017-12-15 973 次瀏覽

日前,一項刊登在國際雜志Nature Communications上的研究報告中,來自薩里大學和劍橋大學的研究人員通過研究揭開了機體紅細胞晝夜節律發生的奧秘,同時他們還發現鉀離子或許在紅細胞晝夜節律的發生過程中扮演著關鍵角色。

       紅細胞和機體中其它細胞類似,其也有24小時的生物鐘,即在白天和夜晚會發生細胞活性的改變,然而和其它細胞不一樣的是,紅細胞并不含有DNA,也就是說控制晝夜節律的“時鐘基因”并不存在,截至目前為止,研究人員并不清楚紅細胞的生物鐘是如何被調節的。

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        利用一種名為介電泳(Dielectrophoresis)的新型技術,研究人員對人類機體中紅細胞的電化學特性進行了研究,從而就深度分析了紅細胞的生物鐘發生機制;結果研究者發現,紅細胞中鉀含量的明顯改變和細胞的晝夜節律發生直接相關,即在白天時候鉀離子的水平會上升,夜間則會下降。

       通過改變細胞所接收的鉀離子水平,研究人員就能夠增加紅細胞中鉀離子的含量,同時也能觀察到細胞的晝夜節律效應。此外,研究者還發現,較高的鉀離子水平或會負面影響細胞的晝夜節律,當將細胞感知白天的時間延長幾小時后研究者發現紅細胞中鉀離子的水平會發生下降。

      最后研究者Fatima Labeed博士說道,這項激動人心的發現或能促進我們在研究紅細胞細胞膜的生理學特性和其生物鐘機制上的研究積極性,對紅細胞晝夜節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生;未來研究人員還將投入更多精力來研究紅細胞晝夜節律發生的新型分子機理。

原始出處:Erin A. Henslee, Priya Crosby, Stephen J. Kitcatt, et al. Rhythmic potassium transport regulates the circadian clock in human red blood cells. Nature Communications (2017). DOI: 10.1038/s41467-017-02161-4


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