■本报记者 顾泳 徐瑞哲 黄杨子
北京时间昨天17时30分,瑞典卡罗琳医学院宣布,将2017年诺贝尔生理学或医学奖授予三名美国科学家杰弗里·霍尔、迈克尔·罗斯巴什和迈克尔·扬,以表彰他们在研究生物钟运行的分子机制方面的成就。 3位获奖者分离出一种控制正常生物节律的基因,这也正是为世人所熟知的“生物钟研究”的重要突破。 探索生物钟已有数百年 苏州大学“剑桥—苏大基因组资源中心”的徐璎教授,曾邀请迈克尔·罗斯巴什教授和迈克尔·扬教授来华访问。昨晚记者拨通徐教授电话时,她兴奋地说,“古老生物钟研究,堪称从基础研究到临床研究的最佳典范”。 人类对生物钟的系统研究已有漫长历史,最早可追溯到1620年。近年来,随着分子生物学的兴起,研究迈入新里程:科学家们预测基因决定了生物节律,于是按图索骥经过基因筛选,找到昼夜开关的规律。调控昼夜节律的分子机制,长期未能被发现。直至1971年,科学家从果蝇的一个基因出发,开启基因研究。此后,在对大鼠的研究中发现,破坏大鼠的下丘脑视交叉上核后,大鼠的节律性行为消失了,而为其移植了新生鼠的视交叉上核组织后,节律性行为又恢复了。 上海交通大学医学院附属瑞金医院内分泌科主治医师、副研究员、博士生导师王计秋介绍,“普通人理解的激素其实与昼夜节律有关,其中最关键的皮质醇就是其中一种,肾上腺负责分泌皮质醇,并且一天中产生的数量也有不同。” 神奇“时差药”还远未出现 复旦大学上海医学院钱睿哲教授告诉记者,无论是国际还是国内学界,目前有两大基因成为节律研究的重要突破点,“时钟基因”是其中之一。 事实上,这类掌控生理节律的基因不只是用来“倒时差”的,它与糖尿病等代谢综合疾病有关,还与心梗甚至肿瘤发病存在联系。 钱睿哲表示,他们和国际同行也都在利用小鼠之类的模式动物进行实验。例如,利用基因敲除的方法,对比研究接受与不受节律控制的小鼠,在基因层面阐明它们控制“时间钥匙”的分子机制。从这一意义上讲,人类希望找到的神奇“时差药”,现在还远未出现。 时至今日,国内外学者仍在果蝇等经典实验中继续深挖生物节律的分子奥秘,华中科技大学生科院张洛颖教授就是其一。她导师的导师,便是此次荣获诺奖的迈克尔·罗斯巴什教授。她接受记者采访时表示,在“生物钟”的下游,这个“钟”如何在分子细胞层面操控具体的生理行为和过程,现在只能说是“略知一二”“不知其所以然”,还有待进一步深入更为复杂的机理。她自己正在研究情绪为何也有昼夜节律。 目前国际上已经开启专门的“时间治疗法”,例如研究在适当时间给药,获得最大化药效。张洛颖举例,根据时间疗法,在恰当时间进行化疗放疗等,就能对某部分的正常细胞影响降至最小,从而更大程度地消灭癌细胞。 |
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