一項新研究表明，心臟細胞中的晝夜節(jié)律如何幫助改變一天中的心臟功能，并可能解釋為什么輪班工人更容易出現(xiàn)心臟問題。
科學家們首次證明，心臟細胞通過細胞內(nèi)鈉離子和鉀離子水平的日常變化來調(diào)節(jié)它們的晝夜節(jié)律。心臟細胞內(nèi)外不同水平的鈉離子和鉀離子允許電脈沖引起它們的收縮并驅(qū)動心跳。細胞離子濃度被認為是相當恒定的，但科學家們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)心臟細胞實際上會在白天和黑夜改變其內(nèi)部鈉和鉀的水平。這預測了我們生活的日常需求，讓心臟在我們活躍時更好地適應和維持增加的心率。
眾所周知，心臟細胞和其他組織中存在每日生物鐘。通常由荷爾蒙信號同步，使我們的內(nèi)部日常節(jié)奏與晝夜循環(huán)保持一致。心臟功能的日常節(jié)律已為人所知多年，并被認為是由于白天神經(jīng)系統(tǒng)受到更大的刺激。這項由醫(yī)學研究委員會和阿斯利康藍天計劃支持的新研究表明，每個心臟細胞內(nèi)的晝夜節(jié)律也會影響心率。
該團隊由英國劍橋 MRC 分子生物學實驗室的科學家領(lǐng)導，與阿斯利康合作，表示了解離子水平的這些變化如何在一天內(nèi)改變心臟功能可能有助于解釋為什么輪班工人更容易患心臟病- 因為由心臟時鐘驅(qū)動的離子節(jié)律與來自大腦時鐘的刺激“不同步”。這種新的理解可能會導致更好的治療和預防措施來對抗心臟病。
這項發(fā)表在《自然通訊》雜志上的研究發(fā)現(xiàn)，鈉和鉀的這些日常節(jié)律會發(fā)生，從而允許細胞蛋白質(zhì)發(fā)生變化，而離子實際上被泵出，為蛋白質(zhì)水平的日常增加“騰出空間”。該研究的主要作者 Alessandra Stangherlin 驚訝地發(fā)現(xiàn)，在分離的細胞和心臟組織中，鈉/鉀水平的變化高達 30%。這使分離的心臟細胞的電活動產(chǎn)生了驚人的兩倍每日變化。在小鼠中，這似乎與了解心率的日常變化與神經(jīng)控制同樣相關(guān)。
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