來自美國佛羅里達州斯克里普斯研究所的科學家們近日合成出了一對小分子，并證實它們能夠顯著改變動物模型中的核心生物鐘，顯示了這些化合物在治療肥胖癥、糖尿病、高膽固醇和嚴重睡眠障礙等多種疾病巨大潛力。這一研究成果在線發(fā)布在3月29日的《自然》（Nature）雜志上，并被Nature作為頭條新聞推薦。

生物節(jié)律是以生命活動24小時為周期的內在周期性節(jié)律。早在世界上第一個單細胞生物出現(xiàn)以前，地球已經自轉了大約20億年，為了適應這種晝夜環(huán)境周期性的變化，地球上的許多生物體內發(fā)育分化出一個特殊的元件——生物鐘，用以協(xié)調各種不同組織與器官的晝夜節(jié)律。它包括輸入系統(tǒng)，核心節(jié)律系統(tǒng)及輸出系統(tǒng)。無論是植物還是動物在發(fā)育、行為、生理、代謝等生命活動的各個層面都受到生物鐘的調控。

在新研究中，克里普斯研究所的科學家們證實施用他們合成的這些小分子可以改變模型動物的晝夜節(jié)律和大腦海馬區(qū)核心生物鐘基因的表達方式。當將這些分子給予飲食誘導肥胖的小鼠時，研究人員發(fā)現(xiàn)小鼠的脂肪量顯著下降，膽固醇水平和高血糖癥得到大大的改善。

該研究的領導者、斯克里普斯研究所Thomas Burris 教授說：“這一研究背后的意義在于證實了晝夜節(jié)律與代謝過程是相互關聯(lián)的，你可以通過藥物來調控它們。并且最終證明，這種調控具有令人驚訝的正面效應——一切皆可因之而獲利?！?/SPAN>

在新文章中，研究人員測試的這對有效的合成化合物主要激活的是稱之為REV-ERBα 和REV-ERBβ的蛋白。這兩種蛋白對在活動和代謝中驅動生物節(jié)律的核心生物蛋白的表達起基本調控作用。

模型動物每天被給予兩次合成化合物，連續(xù)12天后研究人員觀察到了明顯的代謝效應。研究人員給予動物的是標準的高脂肪西方高糖飲食，盡管這些動物的食量并未發(fā)生明顯變化，然而在給予化合物后它們的脂肪量卻開始減少，體重下降。

而最讓研究人員感到吃驚的是，兩種合成化合物均顯示出能夠降低膽固醇的生成。接受藥物治療的動物模型血液中膽固醇的水平下降了47%，甘油三酯下降了12%。

此外，大量肝臟、骨骼肌和脂肪組織中的代謝基因表達節(jié)律模式也發(fā)生了改變，導致能量消耗增高，這讓研究人員感到相當意外。他們還觀察到氧消耗量增加了5%，這表明晝夜的能量消耗均在增高。而這些并不是因為活動增強所致，甚至在這一時間段內動物們的活動整體還下降了15%。

除了影響代謝，這兩種化合物還影響了動物在晝夜間的活動，表明這類化合物有可能能夠用于治療包括時差等常見問題在內的睡眠障礙。

Burris表示這些化合物還只是第一代，作為潛在治療還有改進的空間。“就治療而言，這算是真正的第一步?！?/SPAN>Burris說。