京都府立醫科大學矢木一弘教授帶領的一個研究小組,重點研究了胎兒發育過程中出現的兩種生物鐘(節段鐘和生物鐘)之間的關係,並在發展的前半段,“生物鐘被抑制。據透露,這是“正常胎兒發育所必需的。
地球上的大多數生物體都有一個生物鐘,它賦予生物功能以大約 24 小時為周期的生物節律。然而,在哺乳動物中,生物鐘在其發育過程中受到強烈抑制,直到出生前才在小鼠等胎兒中看到,但原因尚不清楚。為了弄清這種哺乳動物“生物鐘發育太慢”的謎團,課題組重點研究了與沒有生物鐘時發生的“體細胞發生”現象的關係,並用老鼠進行了研究。 .
體節發生對於脊椎動物的正常發育是必不可少的,而控制這一點的機制就是“節段時鐘”。與生物鐘不同,節律鐘在老鼠的情況下保持約 2 小時的節奏。研究表明,構成生物鐘的時鐘基因(Per1)在基因組上與在節段鐘中起主要作用的基因(Hes7)相鄰,這表明生物鐘和節段鐘之間存在關係。..
因此,課題組利用人工複製了形成胎兒的節育期的胚胎類器官(人工假胚胎),強行表達了節育期生物鐘的關鍵因子CLOCK/BMAL1。結果發現它干擾節段時鐘,打亂2小時周期的節律控制,並抑制體節發生。
因此,據說在發育過程的器官發生階段結束後開始生物鐘的發育對於正常的發育過程是極其重要的。未來,對胎兒生物鐘生命節律對胎兒影響的認識有望取得進展。