新型昼夜节律生物标志物的鉴定

生物钟不仅存在于大脑的离散区域，而且几乎存在于我们身体的每个器官中，包括心脏、肺和免疫系统。 生物钟或时间病理学的紊乱可能是各种形式的心血管、肺和代谢紊乱的基础。 在过去的二十年里，分子遗传学家“破解”了时钟，揭示了从果蝇到人类的生物体中显而易见的核心生化机制。 这些机制的见解导致发现时钟功能与不断扩大的一系列流行疾病之间的联系，包括心脏、肺、代谢和睡眠障碍。 然而，这些患者群体中昼夜节律紊乱的普遍性尚不清楚，因为目前的测试不容易应用于临床环境或尚未开发。 也许这些技术的主要局限性是需要在至少 24 小时的延长时间内进行连续采样，在某些情况下甚至更长。 从单次抽血中开发出一种检测方法将是向前迈出的重要一步，有助于评估一系列疾病的昼夜节律紊乱。

现有检测的另一种策略是使用基因组微阵列来分析昼夜节律。 许多对许多生物体以及多个器官和组织的研究发现，基因组的大部分 (2-10%) 都处于强大的生物钟控制之下。 重要的是，这数百个节律基因在一天中的任何时候都表现出表达高峰，大概反映了它们一天中特定时间的功能。 以此为基础，Ueda 及其同事提出了一种替代策略，允许通过单次抽血评估昼夜节律时间，从而允许对生物钟状态进行更多常规评估。 简而言之，他们确定了小鼠肝脏中节律基因的补充。 然后他们选择了一组大约 50 个具有独特峰值时间的基因作为“时间指示基因”。 然后他们评估了这些时间指示基因在一天中某个时间的转录水平，发现他们可以根据时间指示基因的相对表达水平准确地确定一天中取肝的时间。 这些研究为我们在此提出的方法提供了原理验证。 从单个时间点在人体中建立昼夜节律的分子检测将使我们能够识别昼夜节律障碍，并评估内部生物时间以在最有效的时间提供治疗。