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
了解疾病发展的机制对于开发新的药物疗法非常重要。在许多慢性病中,疾病是由于受影响组织内细胞的异常活动引起的。确定这些细胞活动变化的原因是了解病理学的关键。我们工作的主要重点是骨关节炎,它是全球成年人致残的主要原因,但目前尚无改善疾病的药物治疗方法。我们正在利用从患者身上获得的组织研究与疾病有关的途径,以确定新的潜在药物靶点。目前,我们的研究特别关注昼夜节律钟,这是一种存在于细胞内的分子计时机制,负责安排每日细胞活动以及细胞增殖、分化和衰老的时间。骨关节炎患者的软骨细胞中的昼夜节律钟发生了改变。组织特异性昼夜节律钟也会在癌症等许多慢性病中发生改变。我们正在研究骨关节炎中时钟紊乱的原因和后果,并通过合作研究时钟紊乱在癌症中的作用。
几乎所有生物(从细菌到人类)都表现出昼夜节律。生物的这种基本特性是一个内源过程,可在24小时内控制生理和行为。据说生物(昼夜节律)时钟是由特定基因的周期性表达产生的。在丝状真菌神经孢子虫中,FRQ,WC-1和WC-2基因认为对昼夜节律振荡器至关重要。表达这些基因时,它们的蛋白质产物在研究良好的转录反馈回路(TTFL)中相互作用。重要的是,当反馈循环被破坏时,在某些条件下仍然可以看到节奏性。这表明存在无FRQ的振荡器(FLO)。我们旨在识别FLO的组成部分以及它们如何与已知的TTFL相互作用。采用标准遗传技术,我将不同的时钟引入了一个真菌菌株,其中许多代码用于TOR的成分(雷帕霉素)营养感应途径。这些突变的真菌菌株将用于研究TOR途径,作为FLO的潜在至关重要的成分。这项研究有望提供有机体如何讲述时间的宝贵见解,并有助于加深我们对人类偶然过程的理解,包括睡眠,代谢和免疫功能。
REV-ERB α (NR1D1) 是一种昼夜节律时钟成分,具有转录抑制功能。由于其在代谢基因的直接调节中的作用,REV-ERB α 被认为是细胞代谢与昼夜节律时钟的整合因子。因此,REV-ERB α 首次被提议作为治疗睡眠障碍和代谢综合征(例如血脂异常、高血糖和肥胖)的药物靶点。近年来的研究发现 REV-ERB α 在局部炎症性疾病、心力衰竭和癌症等病理条件下发挥着相当广泛的作用。此外,REV-ERB α 参与调节昼夜节律药物代谢,这对时间药理学具有重要意义。同时,近年来人们发现了一系列新的 REV-ERB α 配体,其中大多数在体内具有药理活性。在本文中,我们回顾了 REV-ERB α 在各类疾病中的调节作用并讨论了其潜在机制。我们还描述了新发现的配体和旧配体及其靶向潜力。尽管 REV-ERB α 配体在动物中的药理作用已得到充分证实(临床前研究),但将其转化为临床试验方面尚未取得进展。这意味着 REV-ERB α 配体的药物开发存在某些挑战。特别是,我们讨论了与药物安全性(或不良反应)和生物利用度相关的潜在挑战。对于新药开发,主张 REV-ERB α 应靶向治疗局部疾病,靶向药物应局部分布,避免对其他组织产生不良影响。
1。Durheim MT,Bendstrup E,Carlson L,Sutinen EM,Hyldgaard C,Kalafatis D,MyllärniemiM,SköldCM,SjåheimT。患有晚期特发性肺纤维化患者的患者的结果是用Nintedanib或pirfenidone corefterne corefterne corefterne fore norne nore nore nore nore nore nore nore nore nor nore nor nore norne worne nor wore n re nore wrecthord。呼吸学。2021年10月; 26(10):982-988。 doi:10.1111/resp.14116。2。Cunningham PS,Jackson C,Chakraborty A,Cain J,Durrington HJ,Blaikley JF。昼夜节律对肺部疾病的调节:时间的重要性。Clin Sci(Lond)。2023 Jun 14; 137(11):895-912。 doi:10.1042/cs20220061。3。Cunningham PS, Meijer P, Nazgiewicz A, Anderson SG, Borthwick LA, Bagnall J, Kitchen GB, Lodyga M, Begley N, Venkateswaran RV, Shah R, Mercer PF, Durrington HJ, Henderson NC, Piper-Hanley K, Fisher AJ, Chambers RC, Bechtold DA, Gibbs JE, Loudon AS, Rutter MK, Hinz B,Ray DW,Blaikley JF。昼夜节律蛋白质混响抑制肺纤维化的发育。Proc Natl Acad Sci U S A.2020 JAN 14; 117(2):1139-1147。 doi:10.1073/pnas.1912109117。 4。 Wang Q,Sundar IK,Lucas JH,Park JG,Nogales A,Martinez-Sobrido L,RahmanI。昼夜节律分子REV-ERBα通过胶原蛋白稳定来调节肺纤维化进展。 nat Commun。 2023 3月9日; 14(1):1295。 doi:10.1038/s41467-023-36896-0。2020 JAN 14; 117(2):1139-1147。 doi:10.1073/pnas.1912109117。4。Wang Q,Sundar IK,Lucas JH,Park JG,Nogales A,Martinez-Sobrido L,RahmanI。昼夜节律分子REV-ERBα通过胶原蛋白稳定来调节肺纤维化进展。nat Commun。2023 3月9日; 14(1):1295。 doi:10.1038/s41467-023-36896-0。
衰老是一个多因素过程,可能源于生物体损伤的积累和/或维护和修复机制的衰退,最终决定了它们的寿命。在我们的综述中,我们重点关注衰老大脑所经历的形态和功能变化,这些变化影响了人类和啮齿动物模型中的睡眠和昼夜节律。尽管这两个物种都具有哺乳动物的特征,但在几个实验层面上发现了差异,我们在本综述中概述了这些差异。此外,我们描述了首选分析的一些挑战,并建议遵循统一的路线,以便可以顺利比较研究结果。最后,我们讨论了潜在的干预措施,并强调了体育锻炼作为一种有益的生活方式干预的影响,以及它对健康衰老和长寿的影响。我们强调,即使是适度的年龄匹配运动也能够改善睡眠和昼夜节律方面的几种衰老特征,与所研究的物种无关。
睡眠发展 随着大脑的发育,生命最初几年的睡眠会经历许多变化。在所有发育阶段,都有两种类型的睡眠状态,即非快速眼动 (NREM) 睡眠和快速眼动 (REM) 睡眠,也称为“做梦阶段”。NREM 和 REM 睡眠周期交替出现,构成一个睡眠周期。一晚的睡眠通常由大约 4 到 6 个这样的睡眠周期组成。大约 24 小时的睡眠和清醒周期 (昼夜节律) 由大脑中称为“昼夜节律”或“睡眠-觉醒时钟”的部分控制。这种睡眠-觉醒时钟中的一个重要参与者是激素褪黑激素。随着夜晚变暗,大脑会产生褪黑激素,并发出信号,表示该睡觉了。早晨,阳光向大脑发出信号,停止产生褪黑激素,并帮助从睡眠过渡到清醒。