生物钟紊乱是怎么回事？军事科学院专家解密

本文转自：人民日报客户端

金正波 王迪

昼夜节律，俗称生物钟，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规律，一直被认为是生物体内一种无形的“时钟”，精密调控着机体重要生理功能。近日，军事科学院军事医学研究院李慧艳研究员和中国科学院院士、军事科学院军事医学研究院研究员张学敏团队在该领域取得重大原创性突破，他们发现大脑视交叉上核(SCN)神经元的初级纤毛是调控机体节律的细胞器，揭示出“有形”生物钟的存在及其节律调控机制。北京时间6月2日凌晨，国际顶级学术期刊《Science》在线发表了这一成果的相关研究论文。

据悉，大脑视交叉神经上核区域是昼夜节律的指挥中枢，又称“中枢时钟”，其神经元的初级纤毛，在每个神经元的细胞膜上只有一根，犹如“天线”结构。研究人员发现，这一“天线”结构每24小时伸缩一次，如同生物钟的指针，通过它可实现对机体节律的调整和时差的调节。生物钟的准确性和稳定性与健康息息相关。节律如果发生失常，可引起睡眠障碍、代谢紊乱、免疫力下降，严重时可导致肿瘤、糖尿病、精神异常等重大疾病的发生。此次 “有形”生物钟的发现，对节律本质的认识和节律紊乱所致疾病的治疗具有里程碑意义。

研究团队长期从事纤毛细胞器的研究，揭示了初级纤毛发生与去组装的系列重要规律。在此项研究中，通过对脑切片纤毛结构的连续观察，研究人员惊奇地发现纤毛节律性变化的特殊现象，并历经数年探索揭示了纤毛具有调节节律的功能。更重要的是，他们还找到了精准调控节律的开关。研究人员介绍，纤毛能够调控SCN区域神经元的同频共振是让他们最感到振奋的进一步科学发现。“此次纤毛调控节律的重要发现，为节律调控新药研发开辟了全新路径，使机体对各种复杂环境的快速应对、快速适应成为可能。”李慧艳研究员介绍道。

随着时代的发展与科技的进步，社会竞争和工作压力与日俱增，跨时区出行、轮班工作和熬夜加班等成为常态，这使得越来越多的人受生物钟紊乱问题困扰，表现为睡眠障碍等症状。由于缺乏对生物节律调节机制的认识，当前国际上尚未能研究出基于生物节律的有效治疗药物。此次有关生物钟的重要发现，也是我国脑科学研究的一次重大突破。

军事医学研究院领导说：“长期以来，该团队在张学敏院士培育的独特科研文化熏陶下，以十年磨一剑的定力潜心研究，立足国家重大需求，面向基础前沿科研领域深耕细作，取得‘从0到1’的突破性进展，是我院坚持从实验抓起大力推动科研创新的一个缩影。如今，他们已具备越来越强的原始创新能力，成为具有重要国际影响力的国家科技创新团队。坐得住冷板凳，冲得到最前线，他们的努力与奉献难以被计量。”

军事科学院军事医学研究院李慧艳研究员为文章的首要通讯作者，张学敏院士为共同通讯作者；涂海情副研究员，李森、许钰铃博士研究生、张宇程博士后为共同第一作者。