不仅什么睡觉很重要，什么时候受伤也很重要：昼夜节律影响肌肉修复

身体内部的生物钟不仅决定我们什么时候睡觉，还决定我们肌肉愈合的速度。今天发表在《科学进展》（science Advances）杂志上的一项新的西北医学研究表明，肌肉损伤在身体自然醒着的时候愈合得更快。

　　

一项研究发现，肌肉损伤在自然清醒时段发生时愈合速度更快。
研究结果可能有助于揭示轮班工作、时差以及夏令时变化对身体的影响。
研究还识别了与生物钟相关的关键免疫和代谢机制。

身体的内部生物钟不仅决定我们的睡眠时间，还决定了我们的肌肉愈合速度。一项由西北医学（Northwestern Medicine）进行的小鼠研究今天发表在《科学进展》（Science Advances）上，研究表明，肌肉损伤在身体自然清醒时段发生时愈合速度更快。

该研究结果可能对轮班工人具有重要意义，并且可能有助于理解衰老和肥胖的影响，研究的高级作者克拉拉·皮克（Clara Peek）说。她是西北大学范伯格医学院生物化学和分子遗传学助理教授。

该研究还有助于解释时差和夏令时变化如何影响昼夜节律和肌肉恢复。“在我们每个细胞中，都有形成分子生物钟的基因。”皮克说，“这些时钟基因编码一组转录因子，调节身体的许多过程，并将它们与一天中的适当时间对齐。睡眠/清醒行为、代谢、体温和激素——所有这些都具有昼夜节律。”

研究方法
皮克实验室的先前研究发现，小鼠在正常清醒时段发生肌肉损伤时，肌肉组织再生速度更快。当小鼠在正常睡眠时段经历肌肉损伤时，愈合速度则会减慢。

在当前研究中，皮克及其合作者试图更好地了解肌肉干细胞内的昼夜节律如何根据一天中的时间来调节再生。

为了进行这项研究，皮克及其合作者在一天中的不同时间对受损和未受损的小鼠肌肉进行了单细胞测序。他们发现，一天中的时间会影响干细胞中的炎症反应水平，这些干细胞会向中性粒细胞发出信号——中性粒细胞是肌肉再生中的“急救”先天免疫细胞。

“我们发现，当小鼠在清醒时段受伤时，细胞之间的信号传递在受伤后不久会更强。”皮克说，“这是一个令人兴奋的发现，进一步证明了肌肉再生的昼夜调节是由干细胞与免疫细胞之间的相互作用决定的。”
科学家们还发现，肌肉干细胞的生物钟也会影响损伤后烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）的产生。NAD?是一种存在于所有细胞中的辅酶，对身体的能量产生和数百种代谢过程至关重要。

接下来，利用一种经过基因改造的小鼠模型，该模型专门在肌肉干细胞中增加NAD?的产生，科学家团队发现NAD?能够诱导炎症反应和中性粒细胞的招募，从而促进肌肉再生。

研究意义
皮克表示，这些发现可能特别有助于理解衰老和肥胖中发生的昼夜节律紊乱。“与衰老和代谢综合征（如肥胖和糖尿病）相关的昼夜节律紊乱也与肌肉再生能力下降有关。”皮克说，“现在，我们可以问：这些昼夜节律紊乱是否导致这些情况下的肌肉再生能力较差？它们是如何与免疫系统相互作用的？”

未来方向
展望未来，皮克及其合作者希望进一步明确NAD?如何诱导免疫反应，以及这些反应在疾病中是如何改变的。

“许多昼夜生物学研究都集中在单个细胞类型的分子时钟上，且在没有压力的情况下。直到最近，我们才有了足够的技术来研究细胞间的相互作用。试图理解在压力和再生条件下不同昼夜时钟如何相互作用，是一个真正令人兴奋的新领域。”