简介 昼夜节律是生物活动的每日振荡,可帮助生物体适应昼夜循环(1,2)。这些节律源自内部分子钟,可提供进化和生殖优势(3,4)。因此,人体生理学的许多方面都直接或间接地受到昼夜节律的控制,包括血压、新陈代谢、体温和睡眠时间的变化(5)。免疫系统也不例外。记录昼夜节律在免疫细胞的发育、分布和效应功能中的作用的研究正在呈指数级增长。然而,将这些知识转化为有效的临床策略仍处于起步阶段。在这里,我们回顾了有关昼夜节律和免疫之间的机制联系的最新数据,着眼于临床应用。为此,我们将疫苗接种作为如何利用昼夜节律免疫来优化医疗干预的案例研究。
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摘要:2型糖尿病是21世纪对人类健康的主要威胁之一。这是一种代谢性疾病,其特征是胰岛素分泌或胰岛素抵抗受损引起的葡萄糖代谢失调。最近,累积的流行病学和动物模型研究证实了昼夜节律功能障碍是由转移工作,晚餐时间和睡眠损失引起的,导致2型糖尿病。昼夜节律,24小时内源性生物学振荡,是几乎所有生物体的基本特征,并控制着许多生理和细胞功能。在哺乳动物中,光同步大脑时钟和喂养是一种主要刺激,它可以同步代谢组织(例如肝脏,胰腺,肌肉,肌肉和脂肪组织)中的外围钟。昼夜节律不适导致这些代谢组织时钟同步的丧失,并导致胰腺β-细胞代谢受损,并改变了胰岛素分泌。除此之外,肠道微生物和昼夜节律通过代谢调节交织在一起。OMICS方法在解散破坏的昼夜节律代谢如何引起2型糖尿病方面起着重要作用。在本综述中,我们强调了几种基因,蛋白质和代谢产物的发现,这些基因,蛋白质和代谢产物有助于2型糖尿病的出现(T2D)。这些发现对理解T2D中的昼夜节律网络的含义可能会导致新的治疗解决方案。
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)在许多模型生物体中所证明的,在大脑的昼夜节昼夜时钟(SCN,SCN)中起着核心作用。nAD充当酶的副因素和底物,发现其调节受到周期性的严格调节。然而,在人脑中,昼夜节律(CR)对SCN和其他大脑区域的代谢的影响知之甚少。我们在高磁场进行了磁共振光谱(MRS)研究,测量了25名健康参与者的两个不同的早晨和下午昼夜状态的枕骨NAD水平和其他代谢产物。唾液皮质醇水平确定确定实验是在两个年代不同的生理条件下进行的,并对冒险倾向进行了行为测试。总体而言,我们发现CR并未显着影响枕骨大脑区域的NAD水平。除牛磺酸外,包括乳酸在内的其他脑代谢产物,包括乳酸,也不受到CR的显着影响。CR确实影响了冒险行为和唾液皮质醇水平,并确定参与者在早晨和下午处于昼夜节律不同的行为和生理状态。测量其他大脑区域中NAD和牛磺酸水平的CR效应可能会提供更强的影响。测量其他大脑区域中NAD和牛磺酸水平的CR效应可能会提供更强的影响。
需要新的策略来降低患糖尿病和/或临床结果和糖尿病并发症的风险。在这方面,昼夜节律系统的作用可能是预防糖尿病的潜在候选者。 我们回顾了从动物,临床和流行病学研究中的证据,将昼夜节律与糖尿病的病理生理学和临床结局的各个方面联系起来。 昼夜节律时钟通过在整个身体中的“中心时钟”和“外围时钟”中的“中心时钟”之间的相互作用来预期循环24小时事件,以期预期遗传,代谢,激素和行为信号。 目前,可以通过测量褪黑激素和糖皮质激素水平,核心体温,外周血,口腔粘膜,毛囊,静脉卵泡,静止性周期,睡眠习惯,睡眠习惯和昼夜节律来评估人类的昼夜节律节奏。 在这篇综述中,我们总结了各种昼夜节律的未对准,例如改变的灯光,睡眠效果,静止效果,禁食喂养,转移工作,夜间表型和社交喷气板,以及可能与糖尿病患者在糖尿病和糖尿病患者中差的糖尿病状况不佳的时钟基因突变。 靶向昼夜节律系统的关键组成部分可以在将来提供潜在的候选者,以治疗和预防2型糖尿病。在这方面,昼夜节律系统的作用可能是预防糖尿病的潜在候选者。我们回顾了从动物,临床和流行病学研究中的证据,将昼夜节律与糖尿病的病理生理学和临床结局的各个方面联系起来。昼夜节律时钟通过在整个身体中的“中心时钟”和“外围时钟”中的“中心时钟”之间的相互作用来预期循环24小时事件,以期预期遗传,代谢,激素和行为信号。目前,可以通过测量褪黑激素和糖皮质激素水平,核心体温,外周血,口腔粘膜,毛囊,静脉卵泡,静止性周期,睡眠习惯,睡眠习惯和昼夜节律来评估人类的昼夜节律节奏。在这篇综述中,我们总结了各种昼夜节律的未对准,例如改变的灯光,睡眠效果,静止效果,禁食喂养,转移工作,夜间表型和社交喷气板,以及可能与糖尿病患者在糖尿病和糖尿病患者中差的糖尿病状况不佳的时钟基因突变。靶向昼夜节律系统的关键组成部分可以在将来提供潜在的候选者,以治疗和预防2型糖尿病。
昼夜节律,基础和类固醇分泌的季节性变化与几种哺乳动物物种的脑体积变化有关。然而,人类类固醇激素产生的昼夜节律变化与人类脑形态的节奏变化之间的关系在很大程度上是未知的。在这里,我们研究了类固醇激素中昼夜浮动之间的关系,在一项男性的精确成像研究中,男性在上午7点完成了40次MRI和血清学评估。和晚上8点在一个月的过程中,针对激素浓度在其峰值和Nadir处。昼夜浮动与全球和区域脑形态的明显变化相关。从早晨到晚上,总脑体积,灰质体积和皮质厚度降低,与类固醇激素浓度(睾丸激素,雌二醇和皮质醇)的降低一致。并行,脑脊液和心室尺寸从A.M.到下午全球变化是由枕骨和顶叶皮层内的减少驱动的。这些发现突出了脑形态中的自然节奏,这些节奏与类固醇激素的昼夜潮流和流动保持在一起。
BIOS LED 经过精心设计,可产生心理和生物反应,提供最全面的健康照明方法。BIOS LED 通过精确定位“天蓝色”可见光谱波长的峰值灵敏度(约490nm,需要有效传达和触发昼夜节律反应。
在人类诞生之前,子宫中的信号和激素是胎儿的,外界的终生不断变化的环境。在出生的第一年,活动和睡眠周期在其轴上的24小时旋转中同步。在过去的几十年中,研究揭示了这些内部,普遍存在的生物细胞时钟可以影响人类中枢神经系统发展的某些最重要方面。神经元连通性以突触连接,树突状刺和轴突投影为特征,这是我们的认知功能和日常行为的组成部分。当神经元连通性的这些属性被破坏,失调或随着时间的流逝而恶化时,可能会出现多种认知缺陷,包括学习和记忆中的缺陷以及焦虑和抑郁等行为异常。衰老与昼夜节律内部时钟的鲁棒性下降有关,也导致了几种神经系统疾病,例如阿尔茨海默氏病(AD)。本评论将讨论从出生到死亡的昼夜节律系统和神经可塑性的一些研究。转录 - 翻译反馈回路(TTFL)是昼夜性细胞节奏的核心昼夜节律机制。称为核心循环,此
(未通过同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。此预印本版的版权持有人于2025年1月6日发布。 https://doi.org/10.1101/2025.01.06.631487 doi:biorxiv preprint
1 Max Perutz Labs,维也纳大学,维也纳生物中心,维也纳,奥地利,2 Alfred Wegener Institute Helmholtz极地和海洋研究中心,德国Bremerhaven,德国Bremerhaven,Vienna Biocenter Phd Proghna dienna Biocenter Phardienna dienna Biocation and Maxtienna,Vienna,Vienna,Vienna,Vienna,Vienna,Vienna,4佩鲁茨实验室,维也纳大学,维也纳医科大学,维也纳,奥地利,5动物生理学和神经生物学司,库尤文库芬,比利时,鲁南,6个神经和发育生物学系,维也纳大学,维也纳大学,维也纳大学,维也纳,奥地利,奥地利7研究平台,奥地利,奥法利亚,奥法利亚,奥法利亚,奥法利亚,奥地利,维也纳,维也纳,维也纳,维也纳,维也纳,维也纳,维也纳,维也纳,维也纳,维也纳,维也纳,维也纳,维也纳,维也纳。环境(ICBM),数学与科学学院,Carl von Ossietzky Universita tember,德国奥尔登堡
