Only Perception: 調控新陳代謝的生理時鐘

2009-03-14

調控新陳代謝的生理時鐘

Body clock regulates metabolism
http://www.physorg.com/news156087705.html

March 12th, 2009

(PhysOrg.com) -- UC Irvine 研究者發現晝夜節律（circadian rhythms）-- 我們自己的生理時鐘（body clock，身體時鐘）-- 調控細胞內的能量程度。這些發現有著深遠的影響，從對於身體日、模式與新陳代謝之間的關連提供更好的洞見，到創造出新方法以治療癌症、糖尿病、肥胖與許多相關疾病。

除此之外，Paolo Sassone-Corsi，特聘教授與藥理學系主任，及其同僚發現，涉及晝夜節律與新陳代謝的蛋白質在本質上環環相扣且彼此依賴。他們的研究出現在線上版的 Science Express 中。

"我們的晝夜節律與新陳代謝密切合作以確保細胞適當運作與保持健康，" Sassone-Corsi 說。"這項發現為我們理解這二種基本的過程如何一同運作開啟了新的一扇窗，而且它對於因細胞能量缺陷而引起的糖尿病的新療法有著巨大的影響。"

24 小時的晝夜節律幾乎在所有生物體中支配基礎的生理機能。這種全天性時鐘對於我們體內的時間追蹤系統不可或缺，那預期環境的變化並使自己適應於一日的適當時間。擾亂這些節律能導致能深刻地影響人類健康，而且已經與肥胖、失眠、憂鬱症、冠狀動脈心臟疾病與癌症產生關連。

Sassone-Corsi 已經確認 CLOCK 這種酵素蛋白是這種全天性機器一種不可或缺的分子齒輪，而且與 SIRT1 這種蛋白交互作用，它能夠察覺細胞能量程度並調整老化與新陳代謝。

在這項研究中，他與同僚證明，CLOCK 在與 SIRT1 保持平衡的狀況下運作，在某種細胞路徑中指揮行動，代謝蛋白藉此路徑傳送訊號，呼叫 NAD+ 補救路徑（salvage pathway）。接著，一種在此路徑中的關鍵蛋白，NAMPT，協助控制 CLOCK 濃度，在我們的全天性時鐘與新陳代謝之間創造出一種緊密調控的共同依賴（codependency，共依存）。

"當這二種必要過程之間的平衡受到顛覆，正常的細胞功能也會被打亂，" Sassone-Corsi 說。"而這導致身體不適與生病。"

這些發現指出，適當的睡眠與飲食也許能幫助維持或重建這種平衡，他說，而這也幫忙解釋，為何缺乏休息或擾亂正常睡眠模式能增加食慾，導致肥胖相關的疾病與加速老化。

CLOCK、SIRT1 與 NAD+ 補救路徑之間的的交互作用，也代表著以控制細胞機能障礙與死亡為目標之藥物開發的起點，也因此幫助解決了重要的醫學問題，例如癌症與糖尿病。

※ CLOCK、SIRT1 在去年有報導過，詳見相關報導。

＊ Circadian Control of the NAD+ Salvage Pathway by CLOCK-SIRT1
http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/1170803

Yasukazu Nakahata, Saurabh Sahar, Giuseppe Astarita,
Milota Kaluzova, Paolo Sassone-Corsi
Science Express, Published Online March 12, 2009
DOI: 10.1126/science.1170803