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科技日報記者 張強 通訊員 王迪 李梅花
晝夜節律，俗稱生物鐘，是生物為了適應地球自轉產生的晝夜更替而形成的一種節律性生命活動規律。長期以來，生物鐘一直被認為是生物體內一種無形的“時鐘”，精密調控著機體重要生理功能。然而，軍事科學院軍事醫學研究院李慧艷研究員團隊和張學敏院士團隊發現大腦視交叉上核（SCN）神經元的初級纖毛是調控機體節律的細胞器，揭示出“有形”生物鐘的存在及其節律調控機制。北京時間6月2日凌晨，國際頂級學術期刊《科學》在線發表了這一重大原創性突破的相關研究論文。
據了解，SCN區域是晝夜節律的指揮中樞，研究人員發現該區域的神經元長有初級纖毛，猶如細胞“天線”。該研究團隊長期從事纖毛細胞器的研究，揭示了初級纖毛發生與去組裝的系列重要規律。在此項研究中，通過對腦切片纖毛結構的連續觀察，研究人員驚奇地發現纖毛節律性變化的特殊現象，并歷經數年探索揭示了纖毛具有調節節律的功能。
李慧艷比喻道，“這一‘天線’結構每24小時伸縮一次，如同生物鐘的‘指針’，通過它可實現對機體節律的調整和時差的調節。”研究者進一步發現，纖毛調控機體節律的機制，是通過調控SCN區域大量神經元的同頻共振，這是最讓他們感到振奮的科學發現。
據介紹，通常認為，人類有晝夜節律的睡眠、清醒和飲食行為都歸因于生物鐘的作用。隨著社會競爭和工作壓力與日俱增，全球大約1/3的人存在節律紊亂問題。節律如果發生失常，可引起睡眠障礙、代謝紊亂、免疫力下降，嚴重時還可導致腫瘤、糖尿病、精神異常等重大疾病的發生。
李慧艷表示，“纖毛調控節律的發現，為節律調控新藥研發開辟了全新路徑，使機體對各種復雜環境的快速應對、快速適應成為可能。”
有關專家認為，此次“有形”生物鐘的發現，對節律本質的認識和節律紊亂所致疾病的治療具有里程碑意義。
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