科學家研究了日常生物節律(晝夜節律)在皮膚幹細胞再生能力中的作用。違反這些節律會導致組織過早衰老和皮膚腫瘤包括癌症的風險增加。
來自基因組調控中心的科學家進行了一項研究,將在“自然”雜誌上發表。它描述了晝夜節律(即內部生物鐘)對白天人們的生命活動的作用,以及它們對負責日常皮膚再生的皮膚幹細胞功能的影響。
幹細胞負責皮膚細胞元素的不斷更新,替代那些由於重要活動已經耗盡功能的細胞。正確操作幹細胞對於維持身體整個生命週期中的正常狀態非常重要。白天,皮膚暴露於各種有害物質,例如白天的紫外線,以及病原體,如細菌和病毒。皮膚的主要功能是保護身體免受這些潛在病原體的侵害,作為一種屏障,將我們的身體與外界隔離開來。
參與研究的科學家發現,皮膚幹細胞的活動受內部生物鐘的調節,並且這些鐘的正常功能對維持組織健康狀態是必需的。這些時鐘調節幹細胞的活性以這樣的方式,例如,在高峰曝光時,細胞能夠保護自己免受有害輻射,而在傍晚和晚上,他們被分開並vosstanavlyayut組織,替代受損的細胞健康。因此,生物時鐘允許當皮膚不暴露於可能的外部損傷因子的幹細胞在時間劃分,並且不會變得容易受到突變的DNA的積累,這可能導致的再生能力的損失或增加腫瘤發展的風險。
“生物時鐘精確地控制幹細胞的時間行為,從而使系統適應取決於一天中的時間的組織的需要,如果此控制被破壞,幹細胞開始累積DNA損傷和細胞衰老的概率和皮膚腫瘤的發展顯著增加。” 薩爾瓦多Aznar Benitah,該研究的協調人。
基因BMAL1和1/2期負責控制這種節律,調節再生和休息階段的細胞活動。隨著這兩個基因的遺傳操作的幫助下,科學家發現生物節律的皮膚細胞破壞導致什麼樣幹細胞不知道他們執行什麼功能,以及作為一個後果 - 過早細胞衰老和突變DNA的積累。
晝夜節律按照自然的光明和黑暗循環組織我們所有的生物功能。研究結果表明,防止皮膚癌老化和發展的皮膚再生也服從這些節律。隨著年齡的增長,這些生物節律趨於分解。科學家們認為,這些失敗最終會導致侵犯我們組織的再生能力和腫瘤的發展。
未來,科學家們希望進行更多的研究,以了解為什么生物鐘隨著年齡的增長而破裂,以及是否有可能開發恢復晝夜節律的方法,以減緩組織退化過程並降低腫瘤發展的風險。