对身体细胞的新认识——它们像摆钟一样同步

　　哥本哈根大学的研究人员发现，古老的祖父时钟和人类细胞有一个核心共同点:它们的运动是同步的。

　　

哥本哈根大学的研究人员发现，古老的祖父时钟和人类细胞有一个核心共同点:它们的运动是同步的。这一新知识是了解和预防癌症和糖尿病等疾病的重要一步，并已发表在著名的《Cell Systems》杂志上。

1655年，荷兰数学家、钟摆的发明者克里斯蒂安·惠更斯发现了一些奇怪的事情。如果他把两个相同的摆钟挂在一起，它们总是在30分钟内同步。

哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所的一项新研究表明，在古老的落地钟和布谷鸟钟中观察到的现象也适用于人体细胞。因为，就像交响乐团一样，细胞之间相互同步，以便更有效地完成生产能量、输送氧气或对抗疾病等重要任务。

“我们发现，就像惠更斯实验中的摆钟同步跳动一样，身体的细胞也以均匀的节奏工作。这有助于他们实现更高程度的合作，使他们能够更好、更有效地执行任务，”博士后Mathias Heltberg说。

在一起工作时，细胞中会有更多的超能力

翻译成细胞的世界，时钟的振荡对应于蛋白质和其他分子数量的增加和减少，细胞交替产生或多或少的蛋白质和其他分子来执行身体的不同任务。

为了检验这些细胞是否能同步地提高或降低产量，研究人员使用两种不同的传递器制造了一种人工振荡，并将其注入酵母细胞中。其中一种是酒精，另一种是一种模拟感染的递质，因此会触发细胞的免疫系统。

具体来说，研究人员研究了超级蛋白NF-kappa-B是如何上下波动的。这是一种在人体大多数细胞中发现的蛋白质，它在无数过程中起着关键作用。例如，当身体受到细菌攻击时，这种超级蛋白质负责启动免疫系统，并提高自身的产量。

在这里，研究表明，当它们同步工作时，细胞中超级蛋白的浓度比不同步工作时要高。

作者说：“我们事先有两个假设。这两种信号发射器中的任何一种同时击中细胞都会使细胞完全混乱，不再发挥作用。或者细胞会更好地控制自己，并同步其反应，并与其他细胞同步工作，这就是所发生的事情。”

未来预防癌症和糖尿病

根据尼尔斯玻尔研究所的研究小组的说法，这项新发现特别有趣，因为细胞的波动在我们理解细胞是如何被控制的过程中起着核心作用。对这些过程的更深入了解可以为将来治疗严重疾病的新方法铺平道路。

“如果我们能够理解这种波动，我们也将更多地了解当细胞缺陷导致身体控制系统崩溃并导致癌症或糖尿病时出现的问题。因此，我们的研究结果是了解人体如何控制细胞的重要一步，这样我们就可以开发出可以预防疾病的生化工具，”Malthe Skytte Nielsen说。

尽管研究人员现在对身体的最小组成部分有了一些了解，但我们对细胞的内部生活仍有很多不了解。例如，目前还不清楚细胞之间是如何相互沟通并开始协同工作的。

“我最大的梦想是了解细胞，即没有大脑的生物体，是如何传递和翻译信号并自我调节的。这是科学中最大的问题之一，也是我迄今为止大部分研究生涯都在研究的问题，”Mathias Heltberg说。