
斑马鱼是淡水鱼,与人类有高度基因相似性,且体表透明。新西兰奥克兰大学研究人员选用了斑马鱼作为实验模型,观察免疫细胞的活动。
研究人员拍摄了重要的免疫细胞——中性粒细胞在一天中不同时间杀灭细菌的影像,结果发现它们在白天杀菌的效率比夜间更高。随后,研究人员通过基因编辑方法关闭中性粒细胞的生物钟。结果发现,这类重要的免疫细胞具有一个由光调控的内部昼夜节律钟,能够像闹钟一样提醒细胞白天的到来,从而增强它们杀灭细菌的能力。
研究人员说,中性粒细胞是免疫系统在炎症发生时最早被动员的“前线战士”。此次新发现的生物钟机制,有助于理解免疫系统的运作方式,也为治疗各种炎症性疾病提供了新思路。他们将深入研究光线信号如何在分子层面调控这些免疫细胞的节律。
这一研究佐证了此前有关昼夜节律紊乱(如夜班工作、时差反应)可能增加感染风险的科学观点。免疫细胞对光线作出反应的生物钟机制,是人类进化形成的适应机制,使得人体免疫功能在白天更为活跃和高效。研究成果日前发表在美国《科学·免疫学》杂志。