新型光活化藥物通過(guò)光開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)生物鐘

  ICC訊 我們體內(nèi)的細(xì)胞遵循24小時(shí)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(lái)，越來(lái)越多的證據(jù)表明，生物鐘可以在單個(gè)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(guò)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(xì)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(chēng)為光開(kāi)關(guān)酪蛋白激酶I（CKI）抑制劑，也是一種光活化藥物，可延長(zhǎng)生物鐘周期。通過(guò)光控制其活性開(kāi)關(guān)（激活或滅活），激活時(shí)可以將細(xì)胞或組織的24小時(shí)周期變?yōu)?8小時(shí)周期；滅活后，細(xì)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(shuō)，人體有一個(gè)周期為24小時(shí)的生物鐘，這個(gè)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(xì)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(guò)程組成。

  為了研究細(xì)胞如何協(xié)調(diào)這些過(guò)程起伏，研究人員利用光開(kāi)關(guān)CKI抑制劑在小鼠身上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，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(zhǎng)到了26小時(shí)；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(shí)。

  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(shuō)：“這種可逆的調(diào)節(jié)將提供一種新方法來(lái)分析每個(gè)細(xì)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(yán)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(dá)，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(guò)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(xiàn)水平要低幾個(gè)數(shù)量級(jí)。未來(lái)，研究人員將努力提高這類(lèi)藥物對(duì)光的敏感度。