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晝夜節(jié)律，俗稱生物鐘，是生物為了適應(yīng)地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的晝夜更替而形成的一種節(jié)律性生命活動(dòng)規(guī)律。長(zhǎng)期以來(lái)，生物鐘一直被認(rèn)為是生物體內(nèi)一種無(wú)形的“時(shí)鐘”，精密調(diào)控著機(jī)體重要生理功能。然而，軍事科學(xué)院軍事醫(yī)學(xué)研究院李慧艷研究員團(tuán)隊(duì)和張學(xué)敏院士團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)大腦視交叉上核(SCN)神經(jīng)元的初級(jí)纖毛是調(diào)控機(jī)體節(jié)律的細(xì)胞器，揭示出“有形”生物鐘的存在及其節(jié)律調(diào)控機(jī)制。北京時(shí)間6月2日凌晨，國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》在線發(fā)表了這一重大原創(chuàng)性突破的相關(guān)研究論文。

據(jù)了解，SCN區(qū)域是晝夜節(jié)律的指揮中樞，研究人員發(fā)現(xiàn)該區(qū)域的神經(jīng)元長(zhǎng)有初級(jí)纖毛，猶如細(xì)胞“天線”。該研究團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事纖毛細(xì)胞器的研究，揭示了初級(jí)纖毛發(fā)生與去組裝的系列重要規(guī)律。在此項(xiàng)研究中，通過(guò)對(duì)腦切片纖毛結(jié)構(gòu)的連續(xù)觀察，研究人員驚奇地發(fā)現(xiàn)纖毛節(jié)律性變化的特殊現(xiàn)象，并歷經(jīng)數(shù)年探索揭示了纖毛具有調(diào)節(jié)節(jié)律的功能。

李慧艷比喻道，“這一‘天線’結(jié)構(gòu)每24小時(shí)伸縮一次，如同生物鐘的‘指針’，通過(guò)它可實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)體節(jié)律的調(diào)整和時(shí)差的調(diào)節(jié)。”研究者進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，纖毛調(diào)控機(jī)體節(jié)律的機(jī)制，是通過(guò)調(diào)控SCN區(qū)域大量神經(jīng)元的同頻共振，這是最讓他們感到振奮的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。

據(jù)介紹，通常認(rèn)為，人類有晝夜節(jié)律的睡眠、清醒和飲食行為都?xì)w因于生物鐘的作用。隨著社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)和工作壓力與日俱增，全球大約1/3的人存在節(jié)律紊亂問(wèn)題。節(jié)律如果發(fā)生失常，可引起睡眠障礙、代謝紊亂、免疫力下降，嚴(yán)重時(shí)還可導(dǎo)致腫瘤、糖尿病、精神異常等重大疾病的發(fā)生。

李慧艷表示，“纖毛調(diào)控節(jié)律的發(fā)現(xiàn)，為節(jié)律調(diào)控新藥研發(fā)開(kāi)辟了全新路徑，使機(jī)體對(duì)各種復(fù)雜環(huán)境的快速應(yīng)對(duì)、快速適應(yīng)成為可能。”

有關(guān)專家認(rèn)為，此次“有形”生物鐘的發(fā)現(xiàn)，對(duì)節(jié)律本質(zhì)的認(rèn)識(shí)和節(jié)律紊亂所致疾病的治療具有里程碑意義。

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