调整生命“节奏”解决健康“时差”

来源：中国科学报 发布日期：2012年06月15日

在生活节奏越来越快、承受压力越来越大的现代社会，“生物钟紊乱”早已不是什么生僻词语，由其所引发的各种健康问题也成为广受关注的焦点。生物钟是以24小时为周期的生物节律，是地球上各种生命对光照和温度的循环变化长期适应和演化的结果。作为生物的基本特性，一方面，生物钟失调会对人体的健康造成严重损害，例如睡眠紊乱、免疫力下降，肿瘤易感性增加以及导致影响男性和女性生殖健康的疾病；另一方面，随着人类社会进步和快速的工业化，部分工作人群必须从事“倒班”工作，而大约80%在工作场所发生的重大事故是由从事夜班的工作人员造成的，生物钟失调亦成为影响社会稳定和和谐发展的因素之一。因此，深入研究生物钟在与生殖和发育相关疾病中的作用机制，将为诊断、治疗和预防这些由生物钟紊乱而导致的疾病提供坚实有力的科学依据。在2012年新立项的国家重大科学研究计划项目“生物钟在生殖系统与发育中调节的机制”研究中，项目首席科学家、苏州大学生物钟研究中心主任王晗将会对此进行深入探讨。

特色团队解决特色问题

“生物钟在生殖系统与发育中调节的机制”项目的启动，有着非同一般的意义。在国家层面，这是我国生物钟领域的第一个国家重大科学研究计划项目，意味着生物钟与相关疾病的研究已得到充分重视；对于苏州大学而言，它亦实现了该校历史上主持“973”项目零的突破。

该项目以生殖生物钟和胚胎生物钟为研究对象，冀望阐明生物钟在生殖系统与发育中自身调节的机制以及生物钟对生殖和胚胎功能和相关疾病的影响和机制。选择目前国内外涉猎较少的生殖生物钟和胚胎生物钟作为研究对象，进行交叉学科研究，本就注定了这个项目的独特之处。而其特殊的团队构成，更是成为一大特色。

项目下设四个课题，包含了12位团队成员。这些成员来自苏州大学、中国科学技术大学、中国农业大学等六所国内知名高校。他们中既有中科院“百人计划”入选者，也有江苏特聘教授、江苏省“高层次创新创业人才引进计划”和教育部“新世纪优秀人才计划”入选者，具有突出的研究背景和雄厚实力。团队成员的科研领域各有专长，其中有人在生物钟研究方向颇有建树，还有人在生殖生物学和发育生物学方向积累深厚，是探讨生物钟在与生殖和发育相关疾病方向的共同目标使他们融合到一起，成为一支具备生物钟和生殖、发育等多学科交融，具有相当国际影响力的优秀创新学术团队。此外，国内众多专家包括中科院院士孟安明和杨焕明等，也给予了他们多方面的指导与支持，为项目的顺利开展提供了保障。

据王晗介绍，生物钟机制的研究始于上世纪70年代。自此，利用遗传学、分子生物学、生物化学等手段，学术界在生物钟机制研究上取得了重要进展。一是认为生物钟是一组基因和蛋白所组成的高度保守的转录—翻译负反馈的环路；二是生物钟调控不仅局限于下丘脑中的视交叉上核主生物钟，其他外周器官甚至每个细胞都具有调节作用，这就将生物钟调节机制研究拓展到更广的范围。基于此种认识，该项目拟采用高通量测序分析等技术分别对生殖生物钟和胚胎生物钟进行创新性探索，进而阐明生物钟对GnRH网络、精巢、卵巢和胚胎功能以及对相关生殖和胎儿疾病调控的机制。另外，通过该项目，王晗还希望能够将他一手创办的苏州大学生物钟研究中心打造成一个国际一流的生物钟研究现代技术平台，吸纳国内外有志于生物钟研究的人才，形成一支具有国际影响力的优秀创新团队，在生殖生物钟和胚胎生物钟调节机制方面建立新理论、新技术和新方法。

源于偶然 基于需求

作为我国生物钟领域第一个“973”项目的牵头人，王晗教授的成果履历颇为丰满：率先研究斑马鱼生物钟调节的分子遗传和基因组机制；建立第一个也是目前唯一一个斑马鱼生物钟基因无效突变体；建立第一个也是唯一一个人类肝红细胞生成性卟啉症动物模型……

回顾王晗教授的生物钟研究之路，却是源于偶然，颇有戏剧性。1996年起，他在美国佐治亚医学院，围绕斑马鱼血液疾病分子遗传机制，进行博士后研究。1998年，他进入俄勒冈大学现代斑马鱼研究起源地从事博士后研究；在此期间，两位生物钟研究专家的精彩报告令他振奋不已，经过交流，他决定改变自己的研究方向，向生物钟进军，并以当时鲜有人问津的斑马鱼生物钟遗传机制为突破口，独立开展了斑马鱼生物钟研究，希望能透过其机制确立其在医药中的应用。

他的选择其实很单纯明确。生物钟失调会对人体的健康造成严重损害，并会导致如少精症和多囊卵巢综合症等等影响男性和女性生殖健康的疾病。据世界卫生组织统计，生殖健康占人类疾病总负担的1/5，而在我国，这种情况更为严峻。尤其随着基因组学的发展，个体化医疗已经成为大势所趋。王晗教授认为，基于生物钟研究，不仅可以对由生物钟紊乱而导致的疾病进行诊断、治疗和预防，还可通过对药物代谢的时间调控机制的探讨，为未来个体化医疗提供参考和依据。谈及于此，王晗教授已有拳拳之意，展望前景，甚为期待。

科研之路总是颇多艰辛曲折，然而人类社会的前行进步却正是点滴构建于此。尽管在这个项目的实施过程中仍须面对诸多挑战，但他们的研究工作已然顺利开展，其间种种进展，值得我们翘首企足。