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藥物生物鐘調(diào)節(jié) 努力提高這類藥物對光的敏感度

2021-06-21 14:21:18

我們體內(nèi)的細胞遵循24小時的周期,也就是生物鐘。擾亂生物鐘可能導(dǎo)致某些疾病。近年來,越來越多的證據(jù)表明,生物鐘可以在單個器官或組織中被打亂。近日,荷蘭和日本的科學(xué)家在一種激酶抑制劑上加了一種能通過光控制其活性的化合物,使其成為一種光控調(diào)節(jié)工具,可用于研究細胞內(nèi)的生物鐘,最終可能被用于治療由生物鐘紊亂引起的疾病。相關(guān)研究發(fā)表在近日的《自然·通訊》雜志上。

這種光控化學(xué)物質(zhì)稱為光開關(guān)酪蛋白激酶I(CKI)抑制劑,也是一種光活化藥物,可延長生物鐘周期。通過光控制其活性開關(guān)(激活或滅活),激活時可以將細胞或組織的24小時周期變?yōu)?8小時周期;滅活后,細胞和組織恢復(fù)到接近正常的周期。

荷蘭格羅寧根大學(xué)醫(yī)學(xué)中心放射化學(xué)教授維克托·希曼斯基說,人體有一個周期為24小時的生物鐘,這個生物鐘由視交叉上核(大腦中視神經(jīng)正上方的區(qū)域)的中央控制器控制。但我們所有的細胞都有自己的生物鐘,這些生物鐘由某些蛋白質(zhì)的產(chǎn)生和分解過程組成。

為了研究細胞如何協(xié)調(diào)這些過程起伏,研究人員利用光開關(guān)CKI抑制劑在小鼠身上進行了實驗,結(jié)果發(fā)現(xiàn),用紫光激活這種化合物,將小鼠的生物鐘周期延長到了26小時;而在綠光控制下滅活該化合物后,其周期又恢復(fù)到24小時。

日本名古屋大學(xué)轉(zhuǎn)化生物分子研究所副教授廣田剛說:“這種可逆的調(diào)節(jié)將提供一種新方法來分析每個細胞生物鐘的組織方式,從而能更深入地理解復(fù)雜的生物鐘系統(tǒng)。”

研究人員表示,光活化藥物可用于治療某些嚴重的疾病。利用內(nèi)窺鏡,可以讓光照射到很多的器官。胃腸道和呼吸系統(tǒng)很容易到達,而其他組織可能需要小切口才能插入光纖。此外,還可以通過生物發(fā)光或聲致發(fā)光等技術(shù)在器官或組織內(nèi)產(chǎn)生光,但這些光線水平要低幾個數(shù)量級。未來,研究人員將努力提高這類藥物對光的敏感度。

標簽: 藥物 生物鐘 藥物 敏感度

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