昼夜节律与自噬相互调控的机制

背景:目前,昼夜节律性自噬已逐渐成为生命科学和人类健康的研究热点,其在维持人类健康方面起着重要的作用,且诸多研究已证实昼夜节律紊乱导致的异常自噬会诱发各种疾病,如神经退行性变、癌症、衰老过程、自身免疫等。随着研究的深入,自噬与昼夜节律调节之间相关联的证据越来越多,但其相互调控机制尚未阐明。目的:探讨昼夜节律与自噬的关系,综述分子生物钟、自噬的昼夜节律、及昼夜节律与自噬相互调控机制的最新研究进展,并对其具体分子机制进行详细的概述。方法:以“circadian rhythm,autophagy,molecular circadian clock,regulation,gene”为英文主题词,以“昼夜节律,自噬,分子生物钟,调控机制,基因”为中文主题词,分别在PubMed数据库、Web of Science、中国知网以及万方数据库检索最新的相关中英文文献,根据纳入及排除标准最终纳入107篇文献进行归纳总结。结果与结论:①昼夜节律是由分子生物钟产生的24 h生理和行为节律,分子生物钟与其产生密切相关,主要是通过BMAL1:CLOCK异源二聚体与靶分子启动子中的E-box结合,进一步激活Cry、Per、Rev-erb和Ror基因的转录,从而介导昼夜节律的产生;②一些参与自噬的基因、转录因子和通路在昼夜变化中具有节律性,其受多个昼夜节律生物钟核心成分(如Per2、BMAL1和REV-ERB)的调控,是功能上连接昼夜节律和自噬的桥梁;③此外,一些分子与药物也能影响自噬和昼夜节律,在节律性自噬的调控中起着至关重要的作用。

昼夜节律调控免疫系统功能的研究进展

昼夜节律是机体多种行为和生理功能以大致24 h为周期的振荡规律,广泛存在于单细胞生物到高等生物的整体、系统、器官、细胞和分子水平。免疫系统中,许多免疫功能(如迁移、趋化、吞噬和免疫因子释放等)及多种免疫参数(如循环白细胞及其亚群的绝对和相对数量、淋巴细胞数量、细胞因子水平和体液免疫反应等)都存在显著的昼夜节律。昼夜节律的维持受细胞内生物钟的调控,生物钟通过时钟基因(clock、bmal1、per、cry)和钟控基因(rev-erbα、rorα、dbp、hlf、tef等)对免疫系统的昼夜节律变化进行调控,从而在维持免疫稳态中发挥重要作用。此外,一些免疫性相关疾病与生物钟系统异常密切相关。该文系统描述了生物钟和免疫系统之间的联系及其在免疫相关疾病中的作用。