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皮肤也有生物钟吗？

生物钟,病毒,受体皮肤也有生物钟吗？

发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：

皮肤也有生物钟吗？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

生物钟就像一名指挥官，无时无刻不在调控我们的行为、生理活动和身体功能。我们的睡眠好坏、进食多少、体温高低、血压高低、激素释放以及免疫系统等各种生命过程，都要"臣服"于它。在生物钟的研究中，最让人们好奇的无外乎是生物钟对健康的影响。

众所周知，跨越多个时区的长途飞行会导致严重的时差反应。生物钟受到干扰还会引发心血管疾病、肥胖症、二型糖尿病等代谢疾病以及神经疾病，甚至是癌症。在生物钟与生物医学的交叉研究领域，病毒的入侵感染与生物钟的关系正在成为一个研究热点。

早上进行手术，病毒再次感染的速度更快？

2018年，一份丙型肝炎患者肝移植的临床数据引起了科学家的注意。虽然当患者接受肝移植时，患者体内的残留丙肝病毒总是会再次感染移植后的新肝脏，但有趣的是病毒复制的速度与肝移植的手术时间有关—在早上进行手术的病人，体内病毒的在术后的反弹速度更快，而其他影响参数（供体年龄，冷缺血时间和手术时间长短）均与病毒反弹无关。

病毒进入宿主细胞后，会大量抢占资源以完成遗传物质的复制，同时试图逃避免疫系统的识别和攻击，最终传播至新的宿主细胞。在每一个细胞内，都有一个独立的生物钟，以24小时为周期滴答作响。通过以小鼠为模型的研究发现，约20-30％的基因被生物钟调控，即在一天中的某些时段高水平表达，而在其他时段表达水平较低。那么，病毒是否会根据宿主的生物钟来选择入侵时间呢？

病毒会挑"时机"发动侵袭

要进入宿主细胞，病毒必须与细胞膜上的蛋白质受体相结合。这类受体是病毒的好伙伴，对病毒是否入侵成功至关重要。有了这些受体，病毒才能顺利进入细胞膜这扇大门。那么，丙肝病毒受体的表达是否受到生物钟的控制？

出人意料的是，牛津大学的后续研究发现，丙肝病毒入侵的三个必备受体都呈现出了昼夜节律。也就是在一天之中，这些受体的量在遵循生物钟的节律起起伏伏。当按照受体高峰和低谷的时间来用病毒感染细胞，感染率竟然和受体表达的生物钟非常吻合。也就是说，细胞每天会在不同的时间对病毒开放和关闭，病毒在开放时间（受体增多）就能顺利进入细胞，而在关闭的时间（受体减少）就被挡在门外。

进一步的研究显示，如果把最关键的生物钟调节因子BMAL1基因从细胞中移除，会导致丙肝病毒受体的减少，进而使细胞进入一个对病毒永久关闭的状态。这项研究结果被发表在《自然-通讯》上，感兴趣的读者可以获取更详尽的信息！

感染了细胞，病毒要繁殖也要挑"时机"

生物钟能通过控制病毒受体的表达能把病毒拒之门外，已经被感染的细胞生物钟还能发挥作用吗？

病毒的生长和繁殖只能利用宿主细胞里的资源，其中，脂肪酸是丙肝病毒颗粒装配的一种必需材料。研究表明，细胞中脂肪酸的合成与分解也被生物钟牢牢控制着。另一位生物钟"高级指挥官"REV-ERB，就担任着管理脂质和胆固醇新陈代谢的重要职务。

科学家发现，激活REV-ERB后，丙肝病毒很难在细胞中复制。原来在REV-ERB激活状态下的细胞，脂肪酸合成途径受到严重干扰，直接导致了丙肝病毒无法正常组装。更有趣的是，同样的REV-ERB激活剂，也能抑制登革热和寨卡病毒的复制。除此之外，脂肪酸的代谢还与艾滋病毒、西尼罗河病毒和呼吸道合胞病毒的合成息息相关，所以这项研究结果还可能适用于其他人类致病病毒。

不同时间段，免疫系统的防御"值"有高有低

如果免疫防御系统在任何时候都处于高度警戒状态，会是对免疫资源的极大浪费。我们聪明高效的免疫系统会用生物钟来调整自己，在特定时间才启动防御。而病毒则可能会受到免疫防御在一天之中的低点或高点的打击。

剑桥大学的科学家将小鼠在一天中不同时间暴露于疱疹病毒，他们发现在黎明（小鼠的休息时段)被感染的小鼠中，病毒复制量比十小时后的活跃阶段时高十倍。他们还发现，如果小鼠的生物钟遭到破坏，不管什么时候被感染，病毒会一直处于高水平复制状态。这说明细胞乃至机体免疫系统的时钟，决定了病毒复制的成功程度。更有趣的是，日内瓦大学的科学家们近期发现，免疫白细胞并不是随时都在全身巡逻，而是受生物钟调控地进出淋巴结。这或许能解释为什么倒夜班而生物钟紊乱的人，更容易受到病毒感染。

早上还是下午打疫苗？这是个问题

以上这些发现揭示了病毒感染和生物钟之间复杂的相互作用，而一个显而易见的问题是——病毒感染是否会扰乱或操纵宿主的生物钟，进而改变细胞的新陈代谢和调控系统，达到为己所用的目的？

目前已经有一些研究表明，在一天中的正确时间接种疫苗会产生更强大的免疫反应。针对不同的病毒，不同的人群，如果找到最佳的疫苗接种时间，也许某些疫苗就不再需要辅助加强剂来增强免疫效果。此外，科学家还可能利用对生物钟的理解，来优化抗病毒的药物使用，通过精确用药时间达到最佳疗效。近年来，越来越多的证据显示生物钟的紊乱与癌症的产生有关，而病毒对生物钟的操控亦或是破坏，似乎是一个对攻克癌症不可忽视的研究方向。