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此前研究人員已經(jīng)證明，溫度的小幅上升（比如發(fā)燒期間）加快了控制感染反應(yīng)的細(xì)胞“時鐘”（a cellular 'clock'）的速度，而這種新的認(rèn)識可能會幫助開發(fā)針對參與這一過程的關(guān)鍵蛋白的更有效、快速工作的藥物。

相關(guān)研究結(jié)果于5月14日以“Temperature regulates NF-κB dynamics and function through timing of A20 transcription”為題發(fā)表在《PNAS》雜志上。

https://doi.org/10.1073/pnas.1803609115

生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)，炎癥信號會激活“核因子κB”（NF-κB）蛋白，以啟動“時鐘”滴答聲（a 'clock' ticking），期間，NF-κB蛋白在細(xì)胞核中來回移動，并在細(xì)胞核中打開和關(guān)閉基因。 這一過程允許細(xì)胞對腫瘤、傷口或感染做出反應(yīng)。而當(dāng)NF-κB不受控制時，它與炎性疾病（如克羅恩病、牛皮癬和類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎）相關(guān)。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，在體溫為34度時，NF-κB時鐘變慢了；而在高于正常體溫37度的溫度下（如發(fā)燒40度），NF-κB時鐘則會加速。

該研究中，沃里克大學(xué)系統(tǒng)生物學(xué)中心的數(shù)學(xué)家計算了溫度升高如何加快循環(huán)速度。據(jù)他們預(yù)測，一種避免炎癥疾病所必需的叫做A20的蛋白質(zhì)可能在這個過程中起關(guān)鍵作用。然后，科學(xué)家們從細(xì)胞中去除了A20，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，NF-κB時鐘對溫度升高失去了敏感性。

主要作者之一、沃里克大學(xué)David Rand 解釋說：“在正常生活中，24小時生物鐘控制著體溫的微小變化（1.5度），而睡眠期間體溫下降可能會為輪班工作、時差反應(yīng)或睡眠障礙是如何導(dǎo)致炎癥性疾病增加的提供一個有趣的解釋。”

盡管許多受NF-kB控制的基因的活動不受溫度的影響，但也有一組關(guān)鍵的基因在不同的溫度下會發(fā)生改變。這些溫度敏感基因包括了關(guān)鍵的炎癥調(diào)節(jié)器和細(xì)胞通訊的控制器，它們能夠改變細(xì)胞反應(yīng)。

這項研究表明，溫度會以生物學(xué)上有組織的方式改變細(xì)胞和組織中的炎癥反應(yīng)，并提示新藥可能通過靶向A20蛋白更精確地改變炎癥反應(yīng)。“我們的研究為環(huán)境和體溫如何影響我們的健康提供了一個可能的解釋。”另一主要作者、曼徹斯特大學(xué)的首席生物學(xué)家Mike White教授總結(jié)道。

參考資料：

Hotter bodies fight infections and tumours better—researchers show how