由名古屋大學吉村隆教授領導的研究小組與國立基礎生物學研究所/生命創造探索中心合作,首次發現青鱂魚有一個“生物鐘”,可以調節內源性節律。在世界上,我們已經找到了決定一年節律的「晝夜節律基因」。
透過進化的過程,生物已經獲得了預測和主動應對每年不可避免發生的季節變化的機制,例如春季繁殖,冬季遷徙或冬眠。這就是“生理時鐘”,一種追蹤一年中內源節律的內部生理時鐘。然而,還沒有任何生物體的機制已被闡明。
研究團隊在自然條件下在戶外飼養青鱂魚兩年,觀察其性腺(卵巢)發育的變化。結果,他們發現雌性青鱂的卵巢在每年四、五月發育,在雨季退行後,在七、八月再次發育,呈現出明顯的節奏。
此外,當兩年內每月收集並分析青鱂大腦的下視丘和腦下垂體時,發現 2 個基因具有年度節律。其中,他們鑑定出了3,341個“晝夜節律基因”,這些基因在實驗室恆定條件下、沒有季節變化的情況下具有大約1年的節律。在這1個基因中,有518個基因被認為特別重要,因為它們在自然室外條件下和實驗室恆定條件下都具有一年的節律,分析表明這些基因涉及細胞分裂和分化。許多。
對人類來說,心臟病、腦血管疾病、肺炎、流感以及憂鬱症、雙向情緒障礙、精神分裂症等精神疾病在冬季變得更加嚴重,死亡率在冬季明顯上升,但其機制尚不清楚。未來,晝夜節律遺傳學研究的進展有望闡明各種生物體季節性節律的分子機制,包括人類季節性疾病的分子機制。