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近日發(fā)表在《Nature Communications》上的一項(xiàng)新研究，來(lái)自英國(guó)薩里大學(xué)和劍橋大學(xué)MRC（醫(yī)學(xué)研究理事會(huì)）分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的研究人員，揭開(kāi)了紅細(xì)胞晝夜節(jié)律的奧秘，并確定了鉀離子是解開(kāi)這個(gè)謎團(tuán)的關(guān)鍵。
與身體中其他的細(xì)胞類(lèi)似，紅細(xì)胞也擁有24小時(shí)生物鐘，即在白天和夜晚會(huì)發(fā)生細(xì)胞活性的改變。但與其他細(xì)胞不同的是，紅細(xì)胞并不含有DNA，也就是說(shuō)控制晝夜節(jié)律的“時(shí)鐘基因”并不存在，截至目前為止，研究人員并不清楚紅細(xì)胞的生物鐘是如何被調(diào)節(jié)的。
研究人員利用一種名為介電泳的新技術(shù)，探究了人類(lèi)紅細(xì)胞的電化學(xué)特性，并對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行了深入的分析。他們觀察到細(xì)胞中鉀離子含量出現(xiàn)了顯著變化，而這種變化與晝夜節(jié)律相符合，即在白天增加在晚上減少。
通過(guò)改變細(xì)胞接收到的鉀離子水平，研究人員能夠使細(xì)胞中的鉀離子含量上升或下降，從而觀察到鉀離子對(duì)晝夜節(jié)律的影響。研究人員發(fā)現(xiàn)，鉀離子含量過(guò)高會(huì)對(duì)細(xì)胞的晝夜節(jié)律產(chǎn)生負(fù)面影響，而較低的鉀離子水平會(huì)使細(xì)胞感知到“白天”的時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)幾個(gè)小時(shí)。
薩里大學(xué)的高級(jí)講師Fatima Labeed博士說(shuō)：”這項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)給了我們一種獨(dú)特的視角來(lái)理解紅細(xì)胞細(xì)胞膜的生理學(xué)以及它的生物鐘機(jī)制，在這種機(jī)制中，離子的運(yùn)輸是非常重要的。對(duì)紅細(xì)胞生物節(jié)律的研究能夠幫助我們理解心臟病大部分都發(fā)生在早上的原因。我們將在未來(lái)的研究中持續(xù)關(guān)注。”
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