利用算法估测细胞间交流的方式探究生物钟运行规律

如果你曾经历过时差,那么您就熟悉昼夜节律,它可以控制新陈代谢的各个方面,从睡眠-觉醒周期到体温再到消化。身体中的每个细胞都有生物钟,但研究人员并不清楚细胞网络如何随时间相互交流,以及这些时序性的交流方式如何影响网络功能。 在8月27日在《PNAS》杂志上发表的研究中华盛顿大学圣路易斯分校的研究人员等人开发了一种统一的,数据驱动的计算方法,用于推断和揭示细胞如何同步协同工作。此前研究揭示,细胞同步协作是大脑功能实现的基础。同步化异常会导致多种脑部疾病的产生,如癫痫,阿尔茨海默病和帕金森病等。(图片来源:www.pixabay.com) 系统科学与数学教授,工程与应用科学学院的应用数学家Jr-Shin Li等人开发了一种称为ICON(推断网络连接)的算法,首次显示了细胞间连接强度随着时间的推移的变化特征。 研究者们首先在他们创建的不同大小的模拟网络上测试他们的方法。接下来,他们在振荡器网络上测试了这种方法。Li教授认为,这......阅读全文

PNAS:CD8T细胞也有“生物钟”,免疫反应效率大不同

  人体的免疫系统就是我们“防卫网络”,当发现入侵者时它就会不断发出警报。这些入侵者要么是不同的感染性微生物(病毒、细菌、寄生虫),要么是已经癌变的自身细胞。而其中一种免疫细胞——CD8 T淋巴细胞是对抗感染和癌症的关键细胞,其对异源成分的识别会引发多种免疫反应,从而消除病原体或癌细胞。  我们知道

Science专题:生物钟生理学

无论是植物,动物,还是细菌真菌,在生理或者分子机理作用方面都存在昼夜节律(circadian rhythms),但是要进行这一领域的研究并不容易,首先需要跨越模型系统,昼夜节律研究包含了核心生物钟蛋白和其调控因子之间的详细分子相互作用,维持多变环境中,一段持续时间内稳定的系统整体水平分析,还有对于不

德发现人体生物钟的“齿轮”

  人体生物钟让我们白天精力充沛、晚上困意十足。德国一项最新研究发现,锌离子可在人体生物钟里扮演关键的“齿轮”角色,调节人们的生活节奏。   柏林沙里泰医学院26日说,该机构与美因茨大学联合研究发现,人体的生物钟若想运转规律,两种已知的PER蛋白和CRY蛋白间的相互作用至关重要,而在这两种蛋白的结合

Nature-:免疫系统的生物钟

   在植物中和在很多其他真核生物中,生物钟不仅通过影响基因转录、而且通过改变生物的氧化还原状态来确保生物过程每天的有节奏波动。氧化还原节奏与生物钟相联系的分子机制以及氧化还原-生物节律相互作用的生物学意义仍不清楚。Xinnian Dong及同事识别出了拟南芥的这种氧化还原节奏的一个出乎意料的调控因

生物钟:大自然馈赠的神奇

   “日出而作,日落而息”,地球上大部分生物从几十万年前开始就遵从着大自然的规律繁衍生息。对于这种自然的状态,人们并没有过多的留意。直到现代医学逐步发达,人们才知道,这种顺应自然的规律叫作“生物钟”。随之而来的,也是科学家们对生物钟的各种研究。  最近,美国哈佛大学的一项研究显示,人体的生物钟和道

血检可测人体生物钟

  据英国《每日邮报》9月10日报道,美国芝加哥西北大学研究员发现昼夜节律失调和糖尿病、抑郁等多种疾病的联系,并研究出名为“时间记号”的血液检测,用于检测人体生物钟,以此调整病人作息时间并预防多种潜在致命疾病的威胁。  人体生物钟可指明昼夜节律,比如人体睡眠觉醒周期。研究团队发现,有些人的生物钟和实

生物钟调控代谢新方式揭示

   人体内有一个很酷的时钟——生物钟。然而,生物钟调控生理、代谢和行为等生命活动的机制十分复杂,仍需要进一步深入探究。记者15日从南京农业大学获悉,该校王恬教授团队与芝加哥大学合作在《细胞通讯》上刊发研究成果,揭示了生物钟调控代谢的新方式。  生物钟由基因和蛋白质打造,是生物进化的礼物。生物钟掌控

生物钟调控代谢新方式揭示

   人体内有一个很酷的时钟——生物钟。然而,生物钟调控生理、代谢和行为等生命活动的机制十分复杂,仍需要进一步深入探究。记者15日从南京农业大学获悉,该校王恬教授团队与芝加哥大学合作在《细胞通讯》上刊发研究成果,揭示了生物钟调控代谢的新方式。  生物钟由基因和蛋白质打造,是生物进化的礼物。生物钟掌控

Science-+-Cell子刊:大脑生物钟和外周生物钟之间的同步,可预防衰老

  日升月落,晨昏交替,这些自然节律深刻影响着地球生命,形成了昼夜节律,即俗称的生物钟。生物钟最早于1970年代发现,是生物为了适应地球自转产生的昼夜更替而形成的一种节律性生命活动,这个无形的“时钟”精密地调控着人体细胞的生物时间,使细胞功能与环境的日常变化同步,发挥着至关重要的生理功能。  值得一

科学家发现重置生物钟机理

  英国科学家日前发现了控制人体生物钟对环境变化作出相对反应的新机制。   科学家指出,这一发现有望为减轻长期倒班和时差综合征对人体带来的损害提供解决办法。   研究人员在最近出版的《当代生物学》杂志上发表了这一研究成果。   该研究结果显示,酪蛋白激酶1ε(CK1ε)决定了人体生物钟根据环境

《自然》:研究揭示生物钟的分子“开关”

这是迄今为止得到的关于人体生理节奏研究最明确的信息 调节人体内部生物钟的遗传机制一直是科学家研究的热点问题。近日,美国科学家发现了触发这一机制的化学“开关”。这是迄今为止得到的关于人体生理节奏(circadian rhythms)研究最明确的信息,为失眠以及其它相关疾病的药物治疗确定了精确的标靶。

生物钟紊乱为何易导致癌症?

  一晚好睡眠不仅仅是防止打哈欠。最近,来自斯克里普斯研究所(TSRI)的一项最新研究表明,对于维持健康昼夜周期非常关键的两种蛋白质,也能防御可能导致癌症的突变。  这一新研究发表在2015年三月十日的《eLife》杂志,表明这两种蛋白在DNA修复中起着意想不到的作用,可保护细胞防御紫外线辐射引起的

当咖啡因撞响生物钟

  咖啡能让人在白天开足马力,也可以让人在夜晚辗转反侧——除非你从一开始就是个“夜猫子”。近来的一项研究发现,对于有着不同睡眠习惯和生物钟类型的人,咖啡因的效果也是不一样的。   这项在线发表于《睡眠医学》期刊的研究指出,相比睡到日上三竿才起的人,那些习惯于清早起床的被试如果在白天喝下咖啡,则有更

生物钟能测出人体组织年龄

科技日报讯 每个人都会变老,科学家也不知道其中真正的原因。据物理学家组织网报道,最近,美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)的科学家发现了一种嵌在人体基因组内的生物钟,有望进一步揭示我们为何会变老,以及怎样减缓老化过程,并为癌症与干细胞研究提供宝贵借鉴。相关论文发表在10月

Nature-Neuroscience:人体生物钟新调节机制

  一个国际科学家团队发现了,什么可以作为我们机体内部生物钟的分子重置按钮。他们的这个发现,揭示了一个潜在的治疗一系列疾病的靶点,例如,常常与时差,倒班和夜间光照有关的疾病,如从睡眠紊乱到行为,认知和代谢失常,还有神经精神疾病,如抑郁症和自闭症。  由蒙特利尔McGill 和Concordia 大学

新发现:植物生物钟调控因子

  为了适应地球自转引起的环境周期性变化,地球上几乎所有的真核生物都进化出了内源计时器——生物钟,它可以维持细胞内近24小时的基因表达节律性以适应环境中光温因子的昼夜动态变化。生物钟参与调控植物体内几乎所有的生长发育和代谢过程,如光周期依赖的开花时间、发育、叶片衰老,以及植物对生物与非生物胁迫的响应

重置生物钟以获得更好的睡眠

  大多数人认为我们自己控制我们的身体,可以自由选择什么时候睡觉和什么时候醒来。然而,研究显示我们错了。  需要改变你平时的睡眠时间表? 有了正确的指导,你可能能够改变。  确定我们的睡眠时间表  我们大多数人通过塑造我们的睡眠时间表来适应学校和工作场所的开始和结束时间,符合社会的期望。 但是,要摆

科普:睡前喝咖啡会推迟人体生物钟

  喜欢喝咖啡的人要注意了:睡前3小时喝两份浓缩咖啡,人体生物钟将会被推迟约1个小时。这说明一般人晚上确实不宜喝咖啡,否则容易变成晚上不睡、早上不醒的“夜猫子”。相关报告已于16日发表在美国《科学转化医学》杂志上。   美国科罗拉多大学的研究人员招募了2名男性和3名女性参与试验。在持续49天的研究期

PNAS:首次发现小鼠毛发也有生物钟

  在一项新的研究中,来自南加州大学、加州大学欧文分校和萨克生物研究学院的研究人员发现小鼠毛发也有24小时生物钟(circadian clock)来进行生长和恢复性修复。研究人员并以此猜测在一天晚些时候给癌症病人进行有毒副作用的化疗就可能让他们的头发脱落最小化。相关研究结果在线发表在近期出版的《

美研究称“发脾气”受生物钟调控

  美国科学家进行的一项小鼠实验发现,生物钟参与了调控动物的“进攻性”行为。这一研究结果有望用于治疗阿尔茨海默病患者的黄昏焦躁症状。图片来源于网络  4月9日发表在英国《自然·神经学》杂志上的研究表明,雄性小鼠间为保护领地而发生的好斗行为在一天中的强度和频率会随光照发生变化。  论文高级作者、哈佛大

Cell子刊:生物钟决定你的胖瘦

  澳大利亚的科学家们发现,大脑中的一个重要信号系统,控制着食欲、能量消耗和机体的脂肪构成。其中的一个特定基因,决定着身体的胖瘦。   进化在绝大多数生物中保留了“神经肽Y(NPY)系统”,这说明该系统非常重要。人们一般在小鼠模型中,对这一系统进行研究。不过,小鼠和人类的NPY系统并不相同。  

Neuron:哪个神经元控制生物钟节律?

  最近,美国德克萨斯大学(UT)西南医学中心的神经科学家,确定了对决定昼夜节律至关重要的神经元。生物钟昼夜节律是一个24小时过程,控制着睡眠和清醒周期,以及其他重要的身体功能,如激素的分泌、代谢和血压。延伸阅读:美国院士Science:生物钟周期的关键因素。  昼夜节律是由位于大脑下丘脑的视交叉上

法国科学家揭开生物钟“守时”奥秘

研究以绿藻为对象,是否适用于人类尚待深入研究  法国国家科研中心11月15日发表公报说,该机构研究人员通过对绿藻的观测,揭开了生物钟“守时”的秘密。  此前科学家认为,生物钟“守时”的秘密在于一些分子对光线十分敏感,但他们随后注意到,每天的长短总会有变化,阳光强度也会随着天气改变,不过生物

研究发现记忆重现与脑生物钟相关

  近日,日本东京大学等高校的科研人员在Nature Communications上发表了题为“Hippocampal clock regulates memory retrieval via Dopamine and PKA-induced GluA1 phosphorylation”的文章,发现

美研究称“发脾气”受生物钟调控

  新华社华盛顿4月9日电 美国科学家进行的一项小鼠实验发现,生物钟参与了调控动物的“进攻性”行为。这一研究结果有望用于治疗阿尔茨海默病患者的黄昏焦躁症状。   9日发表在英国《自然·神经学》杂志上的研究表明,雄性小鼠间为保护领地而发生的好斗行为在一天中的强度和频率会随光照发生变化。   论文高

英媒:专家揭示生物钟如何控制炎症

  参考消息网8月22日报道 英媒称,爱尔兰皇家外科医学院和都柏林三一学院的研究人员揭示了人体生物钟是如何控制炎症反应的,这可能为找到新疗法以应对哮喘、关节炎和心血管疾病引发的过度炎症打开大门。   据英国医学快讯网站8月20日报道,通过了解人体生物钟如何控制炎症反应,人们或许能够在一天中的某些时

研究发现DNA修复能力与生物钟有关

新华社华盛顿5月7日电(记者周舟)美国北卡罗来纳大学医学院一个团队发现,小鼠的DNA(脱氧核糖核酸)修复能力与生物钟有关。这一发现有望为调整癌症患者给药时间提供新依据。 7日发表于美国《国家科学院学报》上的这项研究显示,24小时生物钟周期内,小鼠正常组织DNA修复能力在黎明前和黄昏前最为活

父亲生物钟紊乱,将影响后代健康

  我们的生活是以24小时为周期的,包括明与暗两阶段。生物体具有昼夜节律,它将睡眠-觉醒和禁食-进食周期与明暗周期结合起来,允许身体预测日常环境变化并协调生理活动。  在哺乳动物中,昼夜节律是通过生物钟实现的。  我们生活在一个“24小时社会”,光照和食物全天候供应,日程越来越紧,压力越来越大,这会

Science:基因图谱展示生物钟调节胰岛素

  最近,美国西北大学的研究人员发表了一项最新研究进展,他们发现了机体生物钟用以调节胰腺beta细胞合成分泌胰岛素,控制血糖水平的全新基因图谱,这项发现将促进糖尿病新治疗方法的开发。  机体生物钟能够根据地球上的24小时昼夜循环对进食和睡眠等行为进行协调,同时还会调节机体的生理活动,如代谢。在脑内有

Nature子刊:酒精性脂肪肝与生物钟紊乱

  Notre Dame大学和Indiana大学的科学家们对酒精性脂肪肝进行研究,揭示了肝细胞生物钟与这种疾病的潜在关联。文章于一月十六日发表在Nature旗下的Scientific Reports杂志上。   脂肪肝(Hepatic steatosis)是指肝细胞中出现了异常的脂肪累