新研究探讨了伤口愈合速度昼夜节律和细胞上的毛发之间的关系

地球上几乎所有生物体都遵循由细胞时钟基因编码的自然昼夜节律，其作用正如您从名称中猜想的那样：24 小时调节您身体的节律。哺乳动物体内的大多数细胞都具有某种类型的纤毛，纤毛是类似毛发的结构，具有多种功能，例如运动纤毛的运动和辅助非运动纤毛或初级纤毛的功能结构。初级纤毛还充当细胞的感觉器官，这一功能阐明了初级纤毛在愈合过程中的潜在作用以及身体如何根据我们的昼夜节律以不同的速度愈合。在这项研究中，探讨了初级纤毛、生物钟和伤口愈合的作用。

研究人员于 2023 年 11 月在EMBO 报告中发表了他们的研究结果 。

主要发现得出结论，时钟蛋白是调节细胞内 24 小时节律的蛋白质，由时钟基因编码，与初级纤毛的调节有很大关系。初级纤毛根据时钟基因表达的振荡而发挥作用，并且可以缩短或延长一天的时间。初级纤毛的长度可以变化，并且与伤口的愈合过程有关。纤毛的长度越短，伤口愈合的时间似乎越短。这项研究对小鼠细胞进行了 72 小时的观察，发现纤毛长度的升降与 24 小时周期的节律一致。

该研究的研究员兼作者Ryota Nakazato表示：“这表明，成纤维细胞上初级纤毛的 24 小时周期可能是造成白天和夜间伤口愈合速度差异的部分原因。” 成纤维细胞是有助于形成结缔组织的细胞，是愈合过程的主要部分。这些成纤维细胞的初级纤毛的昼夜节律在白天比晚上更多地参与伤口愈合。

这种白天诱导的增强愈合过程的原因似乎来自 24 小时周期与初级纤毛长度的关系。白天，纤毛较短，更容易转化为可以侵入伤口以开始愈合过程的细胞类型。初级纤毛还可能参与接收和向身体其他部位发送信号，这也可以增强伤口修复。与纤毛长度较长的细胞相比，初级纤毛较短的细胞更容易从其“锚”上释放，从而更早地开始细胞迁移到伤口部位，并且也可能更容易发出信号以提高伤口修复率。

Nakazato 说：“我们希望进一步的分析将阐明初级纤毛不仅在伤口愈合中的作用，而且在表现出昼夜节律的各种生命现象中的作用，例如睡眠/觉醒、激素分泌和体温变化。”

尽管这两个看似无关的主题的联系已经取得了一些进展，但要阐明昼夜节律影响人体生理机能的机制，尤其是在未成熟或胚胎细胞中，还有更多工作要做。

这些观察结果使研究人员能够进一步探索生物钟及其干扰在各种健康问题或疾病中的作用，并可能导致“昼夜节律医学”研究领域的发展。对昼夜节律生理学进行更深入研究的结果可以帮助那些因时差、失眠和其他可能由人体自然时钟调节问题引起的紊乱或疾病而苦苦挣扎的人。

广岛大学生物医学与健康科学 研究生院解剖学与发育生物学系的 Ryota Nakazato、 Faryal Ijaz 和 Koji Ikegami ，以及胚胎科学与技术前期研究的 Koji Ikegami 和广岛大学医学院的 Yuki Matsuda对这项研究做出了贡献。

JSPS 补助金、科学技术振兴机构、广岛大学自然科学基础研究与发展中心以及文部科学省项目帮助使这项研究成为可能。