用达利的钟、糖果和楼梯表现外周器官生物钟适应代谢节律的层级结构
2021年9月14日，陆军军医大学西南医院心血管内科张志辉教授（第一作者）、中国科学院遗传与发育生物学研究所税光厚研究员、陆军军医大学西南医院心血管内科暨代谢生物钟与心血管病中心负责人李旻典教授（通讯作者）在Trends in Cell Biology发表题为Time to Eat Reveals the Hierarchy of Peripheral Clocks的观点文章，小结最新的生物钟同步化研究进展，提出“外周组织器官的生物钟系统存在层级网络与动态调控网络”的猜想，对未来精准调节组织器官的生物钟以适应宇航、倒班、衰老等日益影响现代人类的生物钟紊乱有重要意义【1】。
从前日出而作、日入而息。现在两眼皮打架却还要振作精神加班赶实验，又或者当夜深人静的时候众多的倒班工作者开始为现代文明的繁荣与稳定而熬更守夜。现代人的生物钟容易紊乱，对调节生物钟的各种“灵丹妙药”或“最新方法”有着巨大期待。每天按规律吃饭是在给上百亿个细胞的生物钟对表，这样可以加快人体形成统一的生物节律。生物钟的节拍器在下丘脑的视交叉上核（SCN），感应光暗周期的信号，统领各个组织器官的生物钟【2-4】。进食的昼夜节律，即代谢节律，可以调节SCN以外的外周组织器官生物钟。大量研究表明，代谢节律对以肝脏为代表的外周生物钟的调节作用超过SCN主生物钟。
最新的多组学研究却发现，代谢节律对外周生物钟、转录组、代谢组的调节作用具有明显的组织特异性【5,6】。肝脏、脂肪等组织器官高度响应代谢节律，然而肾脏、心脏等器官却响应程度低【5】。肝细胞的生物钟缺失可以提高其他组织器官的转录组适应代谢节律的能力【6】。作者分别阐述脂肪细胞、肝细胞和心肌细胞的生物钟多组学适应代谢节律的特征，提出“外周组织器官的生物钟系统存在层级结构”的猜想，肝脏位于高层级，可以影响心脏、肺脏等低层级器官组织的生物钟同步化能力。
备注：封面插画设计者谢瑞（draculadark12@163.com）
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.tcb.2021.08.003
参考文献
1. Zhang Z, Shui G, Li M-D. Time to eat reveals the hierarchy of peripheral clocks. Trends Cell Biol 2021; 31:1–4.
2. Koronowski KB, Sassone-Corsi P. Communicating clocks shape circadian homeostasis. Science (80- ) 2021; 371:eabd0951.
3. Allada R, Bass J. Circadian Mechanisms in Medicine. Longo DL, ed. N Engl J Med 2021; 384:550–561.
4. Li M-D, Xin H, Yuan Y, et al. Circadian Clock-Controlled Checkpoints in the Pathogenesis of Complex Disease. Front Genet 2021; 12.
5. Xin H, Deng F, Zhou M, et al. A multi-tissue multi-omics analysis reveals distinct kinetics in entrainment of diurnal transcriptomes by inverted feeding. iScience 2021; 24:102335.
6. Manella G, Sabath E, Aviram R, et al. The liver-clock coordinates rhythmicity of peripheral tissues in response to feeding. Nat Metab 2021; 3:829–842.
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