解码生物钟哺乳动物昼夜节律神经机制获突破
昼夜节律在生物体中广泛存在,对调节人们一天之中的运动、睡眠、代谢等诸多生理过程起着重要的作用。在人类社会中,如果这个生物钟紊乱会导致包括睡眠障碍在内的各种疾病,那么,它在神经系统中是如何产生、维持以及发挥作用的? 中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室严军研究团队日前获得了最新研究成果,通过单细胞测序等技术对小鼠昼夜节律中枢—视交叉上核进行了系统性的细胞分型,发现了新的神经元亚型,揭示了这些细胞亚型的基因表达在昼夜节律过程中和光照刺激下的差异,同时在单细胞水平完整重构了各亚型细胞的三维空间分布,为研究哺乳动物昼夜节律的神经机制奠定了重要的基础。相关研究2月18日在线发表于《自然-神经科学》。SCN就像生物节律核心起搏器,把光信号转换为节律信号,并产生不同相位的振荡,折射到中国古老的日晷上的不同时辰 哺乳动物的昼夜节律是由位于大脑中的视交叉上核(Supra......阅读全文
哺乳动物昼夜节律神经机制获突破
昼夜节律在生物体中广泛存在,对调节人们一天之中的运动、睡眠、代谢等诸多生理过程起着重要的作用。在人类社会中,如果这个生物钟紊乱会导致包括睡眠障碍在内的各种疾病,那么,它在神经系统中是如何产生、维持以及发挥作用的? 中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)、上海脑科学与类脑研究中
解码生物钟-哺乳动物昼夜节律神经机制获突破
昼夜节律在生物体中广泛存在,对调节人们一天之中的运动、睡眠、代谢等诸多生理过程起着重要的作用。在人类社会中,如果这个生物钟紊乱会导致包括睡眠障碍在内的各种疾病,那么,它在神经系统中是如何产生、维持以及发挥作用的? 中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)、上海脑科学与类脑研究中
昼夜节律的概念
昼夜节律(circadian rhythm)是指生命活动以24小时左右为周期的变动。又称节律。发光菌的发光,植物的光合作用,动物的摄食,躯体活动,睡眠和觉醒等行为显示昼夜节律。人体生理功能,学习与记忆能力、情绪、工作效率等也有明显的昼夜节律波动。昼夜节律与人类的活动关系密切。生理节律遭扰乱,会导致食
PNAS:昼夜节律基因表达
一项研究发现,昼夜节律钟对基因转录的节奏影响可能比此前认为的更加广泛。昼夜节律钟驱动着包括睡眠、体温和激素水平在内的生物过程,研究提示这些过程可能是受到昼夜节律控制的基因转录的调控。 John B. Hogenesch及其同事使用RNA测序以及DNA微阵列确定这种昼夜节律钟调控着小鼠器官的有节
大脑昼夜节律可增强视觉
图片来源:《自然—通讯》 一项研究表明,大脑感觉皮层的休眠活动变化与视觉增强有关。 虽然之前已有研究指出了昼夜节律对生理过程的影响,但人类日常视觉时点变化的神经基础仍不明确。德国歌德大学的Christian Kell及同事连续两天在6个不同时间点(早上8点到晚上11点之间)扫
昼夜节律的主要影响因素
人乘喷气飞机作远距离的跨洲飞行时,从一个时区飞到另一时区,而他的生物钟却仍按原来的昼夜节律在工作,这样就与到达目的地的实际情况不符,从而会出现一种称为喷气飞机综合症的症状。这种症状的表现是工作效率低,不易入睡,睡中容易惊醒,思路不清等。一般要在一至数天后才能适应新地区的昼夜变化。
突触发育也有昼夜节律性
日出而作,日落而息。在人类行为的背后,是生物钟的调控。发育或许也是如此。日前,我国科学家以经典的视网膜-视顶盖突触为模型,运用在体双光子长时程成像,发现了发育早期突触形成速率存在昼夜节律性,为生物钟参与调节动物发育过程奠定了重要理论基础,为认识神经环路连接建立的发育规律提供了重要实验依据。 该
昼夜节律对小鼠自发活动的影响
关键词: 昼夜节律;自发活动我们经观察发现小鼠的自发活动次数随昼夜不同时段的变化而有显著的不同, 上午多, 下午少, 傍晚多, 半夜少。而小鼠自发活动又常用作药物镇静作用研究的指标, 因此, 了解昼夜节律对小鼠自发活动的影响规律, 对指导药物镇静作用的实验研究设计具有重要意义。为此目的, 我
大脑昼夜节律可在晨昏时增强视觉
英国《自然·通讯》杂志近日发表的一项神经科学研究表明,人类大脑感觉皮层的休眠活动变化,与视觉增强有关。 昼夜节律可以使我们感知到地球自转所引发环境的改变,即所谓的“体内时钟”。其可以在一天之中的不同时段,对我们的生理功能进行非常精准的调节,有助于为日常的生理机能做好准备,但是,它的运作机制
大脑昼夜节律可在晨昏时增强视觉
科技日报北京4月15日电 英国《自然·通讯》杂志近日发表的一项神经科学研究表明,人类大脑感觉皮层的休眠活动变化,与视觉增强有关。 昼夜节律可以使我们感知到地球自转所引发环境的改变,即所谓的“体内时钟”。其可以在一天之中的不同时段,对我们的生理功能进行非常精准的调节,有助于为日常的生理机能做
生物的昼夜节律是如何工作的?
一个多学科研究小组最近进行的一项研究揭示了昼夜节律的基本机制,为管理时差、失眠和其他睡眠障碍提供了新的希望。通过利用先进的低温电子显微镜技术,科学家们发现了支配昼夜节律的光传感器的结构,以及它在果蝇(Drosophila melanogaster)中的目标,果蝇是用于昼夜节律研究的主要模式生物。这项
大脑昼夜节律可在晨昏时增强视觉
科技日报北京4月15日电 英国《自然·通讯》杂志近日发表的一项神经科学研究表明,人类大脑感觉皮层的休眠活动变化,与视觉增强有关。 生物钟4.jpg 昼夜节律可以使我们感知到地球自转所引发环境的改变,即所谓的“体内时钟”。其可以在一天之中的不同时段,对我们的生理功能进行非常精准的调节,
昼夜节律-暗中操纵着身体的健康
昼夜节律是指生命活动以24小时左右为周期的变动。除了调节疲劳和清醒程度,这种内部的生物钟协调着发生在身体里的数百种细胞活动,如皮质醇的释放和体温(或血压)的起伏波动。 美国俄亥俄州立大学韦克斯纳医学中心神经科学系的教授和系主任兰迪·纳尔逊博士说:“如果你认为身体里的所有分子、细胞和生理过程像管
科学家发现了肝脏具有独特的昼夜节律调节功能
近日,美国加利福尼亚大学等科研机构的科研人员在Cell上发表了题为“Defining the Independence of the Liver Circadian Clock”的文章,发现了肝脏具有独特的昼夜节律调节功能。 哺乳动物依靠生物钟网络控制日常的全身代谢和生理活动。下丘脑视交叉上核
Cell子刊:肝脏如何随昼夜节律“跳舞”
生物通报道:随着昼夜周期,肝脏有自己的代谢节律。使用最先进的蛋白质组学,瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)和Nestlé健康科学研究所的科学家,发现了超过500个肝脏蛋白质,在一天当中它们在肝细胞核内的丰度发生变化,从而为代谢打开了一个新的思路。 发生在我们体内的生物过程并不是静态的,相反它们大
控制机体昼夜节律钟同步的特殊基因
近日,刊登在国际杂志eLife上的一篇研究论文中,来自索尔克研究所的科学家们通过研究鉴别出了一种可以调节睡眠觉醒昼夜节律的基因,这种名为Lhx1的基因或许就为研究人员提供了一个新型靶点,供其开发帮助夜班工人及时差综合症患者改善昼夜节律的疗法,同时也为开发治疗一系列睡眠障碍的靶向疗法提供思路。
肠道免疫系统昼夜节律关键基因揭露
自古,人们日出而作日落而息,遵循着昼夜节律,其实消化道同样遵循着这样的规律:在醒着的时候消化食物和吸收营养,在睡觉的时候补充衰老细胞。但是倒班工作和时差会打乱生物钟和消化节奏。这种干扰与肠道感染、肥胖、炎症性肠病和结肠直肠癌等风险增加有关。 现在,华盛顿大学医学院的研究人员已经发现了一种有助于
Nat-Commun:科学家发现可以控制生物钟的关键分子
近日,一篇发表在国际杂志Nature Communications上的研究论文中,来自圣路易斯大学(Saint Louis University)的研究人员通过研究发现了可以控制生物钟蛋白质的关键小分子,这就为控制机体的昼夜节律来有效治疗和昼夜节律相关的机体异常,比如睡眠障碍或焦虑症等提供一定的
老年人起得早?因为昼夜节律弱!
肯特大学的神经生理学家发现,衰老会引起视交叉上核(suprachiasmatic nucleus,SCN)对光的敏感性显著降低,SCN是控制昼夜节律的一部分脑区。 肯特大学药学院教授Gurprit Lall博士和研究小组的其他成员在探讨大脑节律控制途径时发现,负责传递光信息的谷氨酸受体(NMD
肝脏的昼夜节律以及饮食对其的影响
在生物进化早期,生物体已经发展了一种高度保守的分子计时器,即生物钟系统,它使机体行为、生理呈现近似24h的节律。生物钟由中枢生物钟和外周生物钟组成,中枢生物钟位于下丘脑的视交叉上核(Suprachiasmatic Nucleus,SCN),在眼部传来的环境明暗信息的强烈影响下,SCN作为“主生物
PER1基因的结构特点和主要作用
该基因是周期基因家族的一员,在哺乳动物大脑的主要昼夜节律起搏器视交叉上核以昼夜节律模式表达。这个家族的基因编码运动活动、新陈代谢和行为的昼夜节律这种基因被时钟/arntl异质二聚体上调,但随后在反馈回路中利用per/cry异质二聚体抑制这种上调,以与时钟/arntl相互作用。这种基因的多态性可能增加
邵逸夫奖获得者借果蝇基因破解生物钟奥秘
图:第十届邵逸夫奖生命科学与医学奖获得者。左起:迈克尔·杨(Michael W Young)、杰弗理·霍尔(Jeffrey C Hall)、迈克尔·罗斯巴殊(Michael Rosbash)。 据香港《大公报》报道,所有生物都有自己的作息规律:人类晚上出现倦意、猫头鹰昼伏夜出、花
Development:重磅!乳腺癌的发生或与人体生物钟直接相关
多年以来,科学家们一直认为BRCA1和BRCA2基因突变与乳腺癌风险增加有关,如今刊登在国际杂志Development上的一篇研究报告中,来自德州农工大学的科学家们通过研究鉴别出了另外一个基因或许对乳腺癌也有一定的影响,他们发现乳腺癌发病风险或许与人类的昼夜节律钟有关。图片来源:Dr. Cole
免疫反应依赖于太阳的周期
哺乳动物的生物钟受到像日出及日落等环境因素的调节,后者驱动着个体的每日(及每夜的)节奏。但是,由于一项新的研究,研究人员现在知道生物钟也会驱动某种特定的免疫反应。具体地说,Xiaofei Yu及其同事指出,哺乳动物的昼夜节律会对某些被称作TH17细胞的T辅助细胞的命运进行直接的控制。这些T细
成体干细胞稳态和衰老昼夜节律调节机制
一项刊登在杂志Cell Stem Cell上题为“Circadian Regulation of Adult Stem Cell Homeostasis and Aging”的研究报告中,来自西班牙巴塞罗那科技学院的科学家们通过研究揭示了成体干细胞稳态和衰老的昼夜节律调节机制;昼夜节律钟(circa
钾对于人类红细胞的昼夜节律至关重要
与身体中其他的细胞类似,红细胞也拥有24小时生物钟,即在白天和夜晚会发生细胞活性的改变。但与其他细胞不同的是,红细胞并不含有DNA,也就是说控制昼夜节律的“时钟基因”并不存在,截至目前为止,研究人员并不清楚红细胞的生物钟是如何被调节的。 研究人员利用一种名为介电泳的新技术,探究了人类红细胞的电
PER1基因编码的功能和结构描述
该基因是周期基因家族的一员,在哺乳动物大脑的主要昼夜节律起搏器视交叉上核以昼夜节律模式表达。这个家族的基因编码运动活动、新陈代谢和行为的昼夜节律这种基因被时钟/arntl异质二聚体上调,但随后在反馈回路中利用per/cry异质二聚体抑制这种上调,以与时钟/arntl相互作用。这种基因的多态性可能增加
PER1基因突变因子与药物介绍
该基因是周期基因家族的一员,在哺乳动物大脑的主要昼夜节律起搏器视交叉上核以昼夜节律模式表达。这个家族的基因编码运动活动、新陈代谢和行为的昼夜节律这种基因被时钟/arntl异质二聚体上调,但随后在反馈回路中利用per/cry异质二聚体抑制这种上调,以与时钟/arntl相互作用。这种基因的多态性可能增加
严军研究组通过单细胞测序技术发现新的神经元亚型
2月18日,《自然-神经科学》期刊在线发表了题为《小鼠视交叉上核基因表达的时空单细胞分析》的研究论文。该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室严军研究组完成。该研究通过单细胞测序技术对小鼠昼夜节律中枢——视交叉上核进行了系
昼夜作息紊乱为什么容易引发疾病?
自从去年诺贝尔生理学或医学奖被授予发现昼夜节律分子机制的科学家后,关于这方面的研究一直是层出不穷。那么,昼夜节律到底是什么?对人们有什么影响呢? 简单地说,昼夜节律是内置在我们体内的、经历了成千上万年进化后的产物,我们无法摆脱昼夜节律,也就是我们必须在晚上睡觉,白天醒来才符合这种节律。 昼夜