Khamis, 20 Jun 2013.-Para penyelidik di Institut Gladstone, di San Francisco, California (Amerika Syarikat), telah mengetahui bagaimana protein penting berada pada perintah langsung jam sirkadian badan atau irama biologi, bagaimana ia mengatur proses circadian fundamental dan bagaimana mengubah fungsi normalnya boleh menyebabkan sistem kritikal ini tidak disegerakkan.
Dalam terbitan terbaru Jurnal Neuroscience, penyelidik Gladstone Katerina Akassoglou dan pasukannya mendedahkan dalam model haiwan bagaimana pengeluaran reseptor protein neurotropin (p75NTR) p75 beralih dari waktu ke waktu dengan jam circadian semula jadi badan dan bagaimana ayunan berirama ini membantu mengawal fungsi metabolik penting.
Penemuan ini menyoroti kepentingan luas p75NTR, yang menawarkan idea bagaimana jam sirkadian membantu mengekalkan kesihatan metabolik keseluruhan badan. Hampir semua organisma di planet ini, dari bakteria kepada manusia, mempunyai jam circadian, mekanisme pemasaan biologi yang berosilasi dengan tempoh kira-kira 24 jam dan menyelaras dengan kitaran siang dan malam.
Jam ini dipengaruhi oleh irama cahaya, suhu dan ketersediaan makanan dan, dengan menariknya, kajian baru-baru ini juga telah menjalin hubungan antara jam dan metabolisme circadian. "Fungsi metabolik penting juga sangat dipengaruhi oleh jam sirkadian, jadi aktiviti seperti kerja pada pergeseran malam dapat menyebabkan kekurangan penjajaran risiko jam, dengan peningkatan metabolisme dan penyakit autoimun, seperti obesitas, jenis diabetes 2, kanser dan pelbagai sklerosis, "jelas Akassoglou.
"Dalam kajian ini, kami telah mengenal pasti p75NTR sebagai hubungan molekul penting antara jam circadian dan kesihatan metabolik, " kata Dr Akassoglou, yang juga profesor Neurologi di University of California, San Francisco (UCSF), dengan Gladstone berafiliasi. Pada mulanya, difikirkan bahawa p75NTR hanya aktif dalam sistem saraf, tetapi kajian seterusnya mendapati bahawa ia aktif dalam pelbagai jenis sel di seluruh badan, menunjukkan bahawa ia mempengaruhi pelbagai fungsi biologi.
Tahun lepas, penyelidik Gladstone mendapati bahawa p75NTR hadir di sel hati dan lemak dan mengawal tahap glukosa darah dalam proses metabolik penting. Oleh kerana hasil ini menemui hubungan antara p75NTR dan metabolisme, pasukan penyelidikan diuji, pertama pada hidangan Petri dan kemudian pada model haiwan, jika terdapat juga hubungan antara p75NTR dan jam circadian.
Pasukan ini memberi tumpuan kepada dua gen yang dipanggil Jam dan Bmal1, yang dipanggil "gen pengawalseliaan sirkadian, " yang, seperti orang lain seperti mereka, dijumpai di seluruh badan dan aktiviti mereka mengawal jam circadian. Para penyelidik ingin melihat sama ada terdapat hubungan antara gen circadian dan p75NTR.
"Eksperimen awal kami mendedahkan sambungan sedemikian, " kenang ahli sains Gladstone, Bernat Baeza-Raja, pengarang utama artikel itu. "Dalam sel-sel individu, kita melihat bahawa pengeluaran p75NTR dikawal oleh jam dan Bmal1, yang mengikat secara langsung kepada gen yang mengkodekan p75NTR dan memulakan pengeluaran protein, " tambahnya.
Tetapi mungkin, lebih penting daripada cara p75NTR dihasilkan ketika itu. Pasukan mendapati bahawa pengeluaran p75NTR, seperti gen jam circadian sendiri, berayun dalam kitaran penyegerakan 24 jam dengan irama sirkadian semula jadi sel, penemuan yang menyokong eksperimen dalam model tetikus.
Dan apabila pasukan mengubah genetik kumpulan genetik sehingga mereka tidak mempunyai gen jam sirkadian, segala-galanya telah tidak diselaraskan. Osilasi circadian pengeluaran P75NTR terganggu dan tahap p75NTR jatuh.
Walau bagaimanapun, apa yang paling menarik, para penyelidik berkata, bagaimana kejatuhan paras p75NTR kemudiannya menjejaskan pelbagai sistem jam circadian. Khususnya, ayunan reguler gen sirkad lain dalam otak dan hati mengalami gangguan, serta gen yang dikenali untuk mengawal metabolisme glukosa dan lipid.
"Penemuan bahawa kehilangan p75NTR mempengaruhi sistem sirkadian dan metabolik adalah bukti kukuh bahawa protein ini berkait rapat dengan kedua-duanya, " kata pengarah Institut Sains Hayat Alan Saltiel, yang juga seorang profesor di Universiti Michigan dan tidak mengambil bahagian dalam kajian ini. "Akan sangat menarik untuk melihat apa pandangan lain Dr Akassoglou dan pasukannya akan menemui ketika mereka terus meneliti peranan p75NTR dalam jam circadian dan fungsi metabolik."
"Walaupun keputusan ini mendedahkan bahawa p75NTR adalah hubungan penting antara jam dan metabolisme sirkadian, sistem itu kompleks dan mungkin terdapat faktor lain dalam permainan, " kata Akassoglou. "Pada masa ini, kami sedang berusaha untuk mengenal pasti hubungan antara jam circadian, metabolisme dan sistem imun, jadi pada suatu hari kita dapat membangunkan terapi untuk merawat penyakit yang dipengaruhi oleh gangguan jam sirkadian, yang termasuk bukan sahaja obesiti dan diabetes, tetapi juga berpotensi berbilang sklerosis dan juga penyakit Alzheimer. "
Sumber:
Tag:
Berita Psikologi Potong Dan Kanak-Kanak
Dalam terbitan terbaru Jurnal Neuroscience, penyelidik Gladstone Katerina Akassoglou dan pasukannya mendedahkan dalam model haiwan bagaimana pengeluaran reseptor protein neurotropin (p75NTR) p75 beralih dari waktu ke waktu dengan jam circadian semula jadi badan dan bagaimana ayunan berirama ini membantu mengawal fungsi metabolik penting.
Penemuan ini menyoroti kepentingan luas p75NTR, yang menawarkan idea bagaimana jam sirkadian membantu mengekalkan kesihatan metabolik keseluruhan badan. Hampir semua organisma di planet ini, dari bakteria kepada manusia, mempunyai jam circadian, mekanisme pemasaan biologi yang berosilasi dengan tempoh kira-kira 24 jam dan menyelaras dengan kitaran siang dan malam.
Jam ini dipengaruhi oleh irama cahaya, suhu dan ketersediaan makanan dan, dengan menariknya, kajian baru-baru ini juga telah menjalin hubungan antara jam dan metabolisme circadian. "Fungsi metabolik penting juga sangat dipengaruhi oleh jam sirkadian, jadi aktiviti seperti kerja pada pergeseran malam dapat menyebabkan kekurangan penjajaran risiko jam, dengan peningkatan metabolisme dan penyakit autoimun, seperti obesitas, jenis diabetes 2, kanser dan pelbagai sklerosis, "jelas Akassoglou.
"Dalam kajian ini, kami telah mengenal pasti p75NTR sebagai hubungan molekul penting antara jam circadian dan kesihatan metabolik, " kata Dr Akassoglou, yang juga profesor Neurologi di University of California, San Francisco (UCSF), dengan Gladstone berafiliasi. Pada mulanya, difikirkan bahawa p75NTR hanya aktif dalam sistem saraf, tetapi kajian seterusnya mendapati bahawa ia aktif dalam pelbagai jenis sel di seluruh badan, menunjukkan bahawa ia mempengaruhi pelbagai fungsi biologi.
Tahun lepas, penyelidik Gladstone mendapati bahawa p75NTR hadir di sel hati dan lemak dan mengawal tahap glukosa darah dalam proses metabolik penting. Oleh kerana hasil ini menemui hubungan antara p75NTR dan metabolisme, pasukan penyelidikan diuji, pertama pada hidangan Petri dan kemudian pada model haiwan, jika terdapat juga hubungan antara p75NTR dan jam circadian.
Pasukan ini memberi tumpuan kepada dua gen yang dipanggil Jam dan Bmal1, yang dipanggil "gen pengawalseliaan sirkadian, " yang, seperti orang lain seperti mereka, dijumpai di seluruh badan dan aktiviti mereka mengawal jam circadian. Para penyelidik ingin melihat sama ada terdapat hubungan antara gen circadian dan p75NTR.
"Eksperimen awal kami mendedahkan sambungan sedemikian, " kenang ahli sains Gladstone, Bernat Baeza-Raja, pengarang utama artikel itu. "Dalam sel-sel individu, kita melihat bahawa pengeluaran p75NTR dikawal oleh jam dan Bmal1, yang mengikat secara langsung kepada gen yang mengkodekan p75NTR dan memulakan pengeluaran protein, " tambahnya.
Tetapi mungkin, lebih penting daripada cara p75NTR dihasilkan ketika itu. Pasukan mendapati bahawa pengeluaran p75NTR, seperti gen jam circadian sendiri, berayun dalam kitaran penyegerakan 24 jam dengan irama sirkadian semula jadi sel, penemuan yang menyokong eksperimen dalam model tetikus.
Dan apabila pasukan mengubah genetik kumpulan genetik sehingga mereka tidak mempunyai gen jam sirkadian, segala-galanya telah tidak diselaraskan. Osilasi circadian pengeluaran P75NTR terganggu dan tahap p75NTR jatuh.
Walau bagaimanapun, apa yang paling menarik, para penyelidik berkata, bagaimana kejatuhan paras p75NTR kemudiannya menjejaskan pelbagai sistem jam circadian. Khususnya, ayunan reguler gen sirkad lain dalam otak dan hati mengalami gangguan, serta gen yang dikenali untuk mengawal metabolisme glukosa dan lipid.
"Penemuan bahawa kehilangan p75NTR mempengaruhi sistem sirkadian dan metabolik adalah bukti kukuh bahawa protein ini berkait rapat dengan kedua-duanya, " kata pengarah Institut Sains Hayat Alan Saltiel, yang juga seorang profesor di Universiti Michigan dan tidak mengambil bahagian dalam kajian ini. "Akan sangat menarik untuk melihat apa pandangan lain Dr Akassoglou dan pasukannya akan menemui ketika mereka terus meneliti peranan p75NTR dalam jam circadian dan fungsi metabolik."
"Walaupun keputusan ini mendedahkan bahawa p75NTR adalah hubungan penting antara jam dan metabolisme sirkadian, sistem itu kompleks dan mungkin terdapat faktor lain dalam permainan, " kata Akassoglou. "Pada masa ini, kami sedang berusaha untuk mengenal pasti hubungan antara jam circadian, metabolisme dan sistem imun, jadi pada suatu hari kita dapat membangunkan terapi untuk merawat penyakit yang dipengaruhi oleh gangguan jam sirkadian, yang termasuk bukan sahaja obesiti dan diabetes, tetapi juga berpotensi berbilang sklerosis dan juga penyakit Alzheimer. "
Sumber:
