中国医学科学院Nature子刊发文：第一次发现内源性过氧化氢近日节律震荡调控生物钟

　　

众所周知，几乎所有生命活动都具有生物节律震荡现象，其背后的机制目前存在两种理论，一种是已经被诺奖所认可的基于基因转录的转录翻译负反馈环路（TTFL），另一种则是机制尚不清楚的基于代谢的氧化还原震荡子，两种机制之间是否存在直接联系已经在领域内被探索和讨论了很长一段时间仍悬而未决。

来自中国医学科学院基础医学研究所生物化学与分子生物学系/医学分子生物学国家重点实验室刘德培团队发表了题为“Diurnal oscillations of endogenous H2O2 sustained by p66Shc regulate circadian clocks”的文章，第一次揭示了氧化还原信号在一个近日节律周期（24小时）内的变化规律，找到了氧化还原信号节律和经典生物节律转录翻译负反馈调控机制之间直接耦合的关键点，证明了氧化还原信号节律在生物节律中的重要生理作用。

这一研究发现公布在11月26日Nature Cell Biology杂志上。文章通讯作者为刘德培院士和陈厚早教授。第一作者为裴建飞、李勋凯和李文琪。同期Nature Cell Biology还发表了瑞士的日内瓦大学Ueli Schibler教授的评论性文章。

在这项研究中，研究人员对单个细胞以及小鼠肝脏内的过氧化氢（H2O2）水平在不同时间点进行测定，发现H2O2水平呈现近日节律震荡。

他们采用巧妙筛选策略，发现核心生物节律调控分子CLOCK蛋白可以直接感受内源性H2O2的震荡。通过构建点突变小鼠证明半胱氨酸195位点可以直接被内源性H2O2有节律地氧化修饰，而这一修饰对于正常的生物节律不可或缺。

课题组还证明了定位于线粒体内的p66Shc蛋白是内源性H2O2节律震荡的关键因子，敲除该关键因子可以扰乱内源性H2O2节律，破坏CLOCK氧化还原修饰的正常震荡节律和生物钟功能，最终导致小鼠肝脏转录组震荡重塑，增加小鼠自由周期时长，影响光对于小鼠节律行为重调定。

该研究第一次真正弥合了转录不依赖的氧化还原震荡节律和依赖于转录的转录翻译负反馈环路（TTFL）机制两大学术观点之间的鸿沟，大大增加了人们对于驱动生物节律震荡的根本机制的认识。

原文标题：

Diurnal oscillations of endogenous H2O2 sustained by p66Shc regulate circadian clocks

https://www.nature.com/articles/s41556-019-0420-4