科学家发现 心脏细胞的昼夜节律会影响它们的日常功能

发布时间:2023-10-31 10:45:16编辑:姜龙来源:

一项新的研究表明,心脏细胞的昼夜节律如何帮助改变一天的心脏功能,并可能解释为什么倒班工人更容易出现心脏问题。

科学家首次证明,心脏细胞通过细胞内钠和钾水平的日常变化来调节其昼夜节律。心脏细胞内外不同水平的钠和钾离子允许电脉冲使它们收缩并驱动心跳。细胞离子浓度被认为是相当恒定的,但科学家现在发现,心脏细胞实际上在白天和晚上都会改变其内部的钠和钾水平。

这预测了我们生活的日常需求,并允许心脏更好地适应和保持我们活动时增加的心率。

众所周知,心脏细胞和其他组织都有一个每日生物钟。通常由激素信号同步,我们的内部日常节律与昼夜周期一致。心脏功能的日常节律已为人所知多年,被认为是由白天对神经系统的更大刺激引起的。这项由医学研究委员会和阿斯利康蓝天项目支持的新研究表明,每个心脏细胞的昼夜节律也会影响心率。

由英国剑桥MRC分子生物学实验室的科学家与阿斯利康合作领导的研究小组表示,了解离子水平的这些变化如何在一天内改变心脏功能,可能有助于解释为什么轮班工人更容易患心脏病。这一新的认识可能会导致对心脏病更好的治疗和预防措施。

这项发表在《自然通讯》期刊上的研究发现,钠和钾的这些日常节律会发生,这会改变细胞蛋白质,而离子实际上是被泵出的,为蛋白质水平的日常增加腾出空间。该研究的主要作者Alessandra Stangherlin惊讶地发现,分离细胞和心脏组织中的钠/钾水平变化高达30%。这使得分离的心脏细胞的电活动惊人地每天变化两次。

在小鼠中,这似乎与理解心率和神经控制的日常变化一样相关。

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