伤口愈合速度、昼夜节律和细胞上“毛发”之间的关系

　　地球上几乎每一种生物都遵循一种由细胞生物钟基因编码的自然昼夜节律，正如你从名字中所猜到的那样:以24小时为基础调节你的身体节奏。哺乳动物体内的大多数细胞都有某种纤毛，这是一种类似毛发的结构，具有多种功能，如运动纤毛的运动和非运动纤毛或初级纤毛的结构功能辅助。初级纤毛也是细胞的感觉器官，这一功能揭示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。在本研究中，探讨了初级纤毛，生物钟和伤口愈合的作用。

　　

地球上几乎每一种生物都遵循一种由细胞生物钟基因编码的自然昼夜节律，正如你从名字中所猜到的那样:以24小时为基础调节你的身体节奏。哺乳动物体内的大多数细胞都有某种纤毛，这是一种类似毛发的结构，具有多种功能，如运动纤毛的运动和非运动纤毛或初级纤毛的结构功能辅助。初级纤毛也是细胞的感觉器官，这一功能揭示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。在本研究中，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。

主要研究结果表明，生物钟蛋白与初级纤毛的调节有很大关系。生物钟蛋白是调节细胞内24小时节律的蛋白质，由生物钟基因编码。初级纤毛的活动与生物钟基因表达的振荡一致，可以在一天中缩短或延长。初级纤毛的长度可以变化，并与伤口的愈合过程有关。纤毛长度越短，伤口愈合时间越短。本研究对小鼠细胞进行了72小时的观察，观察到纤毛长度的升降与24小时周期的节律一致。

研究人员、该研究的作者Ryota Nakazato说:“这表明，成纤维细胞上初级纤毛的24小时周期可能是白天和夜间伤口愈合速度差异的部分原因。”成纤维细胞是促成结缔组织形成的细胞，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在夜间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。在白天，纤毛更短，更容易转化为一种可以侵入伤口开始愈合过程的细胞类型。初级纤毛也可能参与接收和发送信号到身体的其他部分，这也可以促进伤口的修复。初级纤毛较短的细胞更容易从它们的“锚点”中释放出来，更早地开始细胞迁移到伤口部位，也可能比纤毛较长的细胞更容易发出信号，以提高伤口修复的速度。

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

尽管这两个看似无关的主题之间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的机制，特别是在未成熟或胚胎细胞中，还有更多的工作要做。

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，并可能导致一个被称为“昼夜节律医学”的研究领域的发展。对生理昼夜节律的更深入研究的发现可以帮助那些与时差、失眠和其他可能源于调节人体自然时钟问题的紊乱或疾病作斗争的人。

广岛大学生物医学与健康科学研究生院解剖与发育生物学系的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援助基金、日本科学技术振兴机构、广岛大学基础研究与发展自然科学中心和MEXT项目帮助这项研究成为可能。