生活不规律、昼夜颠倒常熬夜,容易导致肥胖、肝病、心血管疾病,甚至患癌症的几率都很惊人。今年才35岁的南师大教授刘畅,正在着手研究用“基因疗法”重新设定紊乱的生物钟,未来10—15年,有望用葡萄、柚子提取物制成药物,降低由于熬夜导致的各种疾病发病率。目前,刘教授已经凭借这一研究成果入选“江苏省十大青年科技之星”。
这个青年才俊能“修”生物钟
12月8日,江苏省将举办第四届青年科学家年会。年会上将评出“2011~2012年度江苏省十大青年科技之星”,这10位“新星”都是70后,是各行业的佼佼者,他们研究的领域与民生息息相关,换言之,他们立志用科技改变我们的生活。
刘畅就是其中最年轻的一员。这位1977年出生的青年才俊,已经是南京师范大学分子细胞生物研究所教授,江苏省分子医学生物技术重点实验室主任。他现在研究的就是用特别的基因技术,调整人体紊乱的生物钟,以及降低由此带来的健康风险和疾病发病几率。或许因为善于“修钟”,所以刘畅本人的生物钟特别规律,做任何事情都讲究投入和高效,绝不拖泥带水。“没办法,生物钟一旦紊乱,健康首当其冲受损害。”
500元一公斤饲料喂小鼠,验证“马吃夜草”到底能多肥
作息不规律的人,往往饮食也不规律,晚上吃白天睡,这直接违背了人体昼夜变化的节律,结果不仅仅是睡眠不足这么简单,整个人的身体机能都会受到影响。刘畅做了这样的实验:利用人造环境让小鼠肝脏的生物钟和代谢出现紊乱。实验室里一只笼子里装着两只黑色小鼠上蹿下跳。刘畅说,较瘦、毛色偏干的小鼠是正常饮食,而毛色光亮、较肥的那只每天昼夜颠倒吃食。而且它的食物是专门进口的,油脂含量高达60%,每公斤价格高达500元。吃上2-3个月,小鼠就患上脂肪肝,而且身体也会胖得发“肿”。
这只贪吃而又倒霉的实验小鼠直接证明:作息不规律、饮食不规律和现代人常见的肥胖、脂肪肝有怎样的关系。
基因疗法“重设”生物钟
作为从事代谢性疾病的分子机理研究的教授,刘畅一直在考虑,如果能够找到调控人体生物钟的基因开关,那么某些与生物钟紊乱相关的疾病,只需要通过重设基因开关就能轻松治愈了。
2006年刘畅正在美国读博士后,在一次实验中,偶然发现人体基因中染色质重塑复合物家族成员中的一个基因Baf60a,竟然同时具有调整肝脏生物时钟和代谢的功能。他随后研究复制Baf60a基因中的一小段双螺旋结构,并花了一个月让这段基因成功地固定在一种特殊的“病毒”上——这就制成了一种实验药物。
还记得他实验室里那只肥成毛球的倒霉小鼠么?别担心,它的命运被这种药物逆转了。特殊“病毒”搭载着这段关键的基因,被注射进小鼠的静脉,仅仅过了72小时,小鼠黄色肥大油腻的肝脏就缩小并变成正常的红色,脂肪肝全部消除。刘畅说,这证明,Baf60a基因能控制调节生物钟和代谢,使其恢复正常。
刘畅还在思考,Baf60a基因会不会影响其他器官的生物钟?带着这一疑问,最近,刘畅和他的团队又将研究方向转向了心血管领域。研究结果证实了这一设想。患有动脉硬化和高血压的小鼠通过Baf60a基因调节,血管由厚变薄,神奇“自愈”了。
能控制肝脏新陈代谢,还能调整心血管的厚薄,这种神奇的基因会不会是人体的生物钟“总开关”?刘畅说,这一设想还有待更多的实验证明。
能调生物钟的药 最早10年后面世
因为长期作息不规律而患病的人,是否能像小鼠一样,注射一剂携带基因的“病毒”,将生物钟调回到正常状态?目前刘畅的团队正在研制一种药物,让一些饱受失眠困扰的患者能够睡得香,把紊乱的新陈代谢恢复正常,降低由于熬夜导致的肝病、糖尿病的发病率。
他说:“我们现在对从中药里面分离出来的成分非常感兴趣,比如从葡萄里提取的白黎芦醇,或者从柚子里提取的柚皮素,我们发现这些物质非常有前景,既可以调节生物钟又可以让生物紊乱好转。”保守估计,这种药物经过长期试验后,在10年—15年内有望面世。
目前,刘教授已经凭借这一研究成果成功入选“江苏省十大青年科技之星”,他希望一些药物研发机构也能够参与进来,争取早日让这一药物走出实验室。
