生物鍾，也稱晝夜節律，是調節身體機能的一種生物過程。我們的睡眠周期，體溫波動，什麼時間吃東西更容易長胖，服藥的藥效等，都與人體的生物鍾有着密切關系。近期國際旅行的限制或許讓很多人避免了急性生物鍾紊亂，然而長期生物鍾紊亂卻在困擾着越來越多現代人。長期生物鍾紊亂有損健康，容易引起肥胖、心血管疾病、精神障礙，甚至癌症。不幸的是，盡管付出了很多努力，科學家們對於晝夜節律的生物機制依然知之甚少，也幾乎沒有獲批的藥物來幫助調節生物鍾。
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最近，北京生命科學研究所（NIBS）張二荃博士和齊湘兵博士合作領銜的研究團隊，帶來了一項新研究，從近萬種試驗藥物中篩選出一種化合物，可以調節生物鍾。在小鼠實驗中，讓動物倒時差所需的天數縮短了一半。相關研究論文發表在《科學》旗下側重臨床轉化研究的子刊Science Translational Medicine。
這項研究中，科學家們基於細胞實驗，對臨床和臨床前試驗藥物、純化的天然產物以及合成的化合物等上萬種分子進行了篩選。經過一番努力，他們發現，蟲草素（cordycepin）或許可以調節生物鍾基因。
蟲草素，即3′-脫氧腺苷，是一種核苷衍生物，最早從名為蛹蟲草（Cordyceps militaris）的真菌中獲得，屬於天然生物活性物質。而這支研究團隊發現，蟲草素對一些生物鍾基因造成了非常強烈且穩定的影響，使其表達模式發生了12小時的劇烈「位移」，完全顛倒其晝夜節律。
通過人為改變光照和黑暗的時間，研究人員讓生活在實驗室里的小鼠模擬國際旅行時遇到的倒時差問題。一種情況下，小鼠的時間被向前移動了8小時；另一種情況下，則向後移動8小時。與此同時，他們給一部分小鼠注射了合成的蟲草素，觀察它們需要多長時間才能調整睡眠周期，適應新的環境。
正常情況下，對照組的小鼠需要8天，而注射蟲草素後，無論生物鍾是需要撥快還是撥慢，小鼠都只需要平均4天就能倒好時差，速度加快了一倍。
▲生物鍾需要向前撥或向後撥的兩種情況下，蟲草素都讓這一過程變快（圖片來源：參考資料[1]）
進一步仔細分析蟲草素起效的原因，研究人員發現，它會結合一種叫做RUVBL2的酶。這種蛋白質在小鼠的大腦中含量豐富，尤其是在視交叉上核——調節晝夜節律相關行為必不可缺的腦區，並且它會影響某些生物鍾基因的轉錄。也就是說，蟲草素可能是通過RUVBL2來開啟或關閉生物鍾基因的表達。
研究作者在論文中總結說，「蟲草素能穿透血腦屏障，快速起效，12小時逆轉晝夜節律表型，使其有望作為治療時差的潛在候選藥物。除了急性晝夜節律紊亂外，還有望用於治療廣泛的、與生物鍾相關的慢性節律紊亂。」
▲蟲草素通過RUVBL2調節生物鍾基因的晝夜表達模式（圖片來源：參考資料[2]；Credit：Zhancong Xu）
那是不是服用蟲草素就能幫助我們調整生物鍾呢？研究人員也謹慎地提到了這項工作的幾個局限，例如動物實驗所用的小鼠，眾所周知它們夜晚活躍，其晝夜節律與我們正相反，因此實驗結果能否在人類身上得到重復，還是一個需要回答的問題。此外，實驗中給動物注射的蟲草素需要很高的劑量（每千克體重15毫克），如果將來要用於臨床，就需要科研人員進一步開發類似物，以便產生更好的藥效。
來源：cnBeta
