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病毒在细胞中繁殖的程度也取决于一天中的时间

我们是否在感染病毒后生病也取决于我们的内部时钟:研究人员发现,昼夜节律决定病毒在我们体内的繁殖程度。在小鼠和细胞培养物中,疱疹和流感病毒在一天中的某些时间增加,比其他时间增加十倍。另一方面,如果内部时钟被完全阻止,病毒总是很容易。

我们按照时钟生活 - 内部时钟:我们身体中的大多数过程遵循规律的节奏。我们的体温在白天波动,激素水平发生变化,免疫系统每次都没有反应。这种凤凰娱乐昼夜节律的驱动力是坐落在我们每个细胞中的特殊基因。通过日夜变化校准,他们设定了大多数细胞和跨细胞过程遵循的速度。研究表明,破坏我们的自然昼夜节奏,例如通过轮班工作或频繁的时差,会干扰这些过程的同步。这反过来又使他们容易患某些疾病,包括感染。这就是研究表明的方式例如,根据疫苗的一天中的时间,流感疫苗可能具有不同的有效作用。然而,目前尚不清楚内部时钟是否以及如何决定我们对病毒感染的反应。

来自剑桥大学的雷切尔·埃德加及其同事现在更详细地研究了疱疹和甲型流感病毒的例子。对于他们的研究,他们首先用老鼠进行了测试。他们在一天中的不同时间用疱疹病毒感染动物,并比较病原体在动物体内繁殖的程度。事实证明,确实存在显着差异:“在休息期开始时感染的小鼠病毒复制率比其活动期开始时感染的小鼠高10倍,”研究人员报告说。他们还观察到与另一种病毒变种相似的东西。“因此,感染的时机可能对我们对疾病的脆弱程度产生重大影响,”资深作者剑桥大学的Akhilesh Reddy说。“在一天的错误时间传染会引起更强烈的急性感染。”

细胞的关键是至关重要的

但是导致这些时间差异的原因是什么?从理论上讲,波动的易感性可能与免疫系统在一天中的某些时间比其他时间更活跃的事实有关。然而,研究人员假设这种现象背后更为根本的机制 - 内部时钟直接影响受病毒影响的细胞。为了测试这一点,Edgar和她的同事进行了下一次细胞培养测试。“虽然他们也表现出强劲的24小时节奏,但它们不受免疫系统的影响,”他们解释道。对于实验,他们在一些细胞培养物中阻断了时钟基因Bmal1,从而关闭了这些细胞中的内部时钟。然后他们用疱疹或流感病毒感染了所有细胞。结果:在细胞中,仍然有正常的昼夜节律,病毒增殖波动类似于之前的小鼠。“但是当我们阻止细胞或老鼠的内部时钟时,感染的时间不再重要 - 病毒复制一直很高,”埃德加说。

据研究人员介绍,这可以解释为什么人们往往对病毒性疾病具有扰乱昼夜节律更容易:是受轮班工作或时差自己的凤凰娱乐钟,这有利于体内病毒的复制。还有其他东西可以解释时钟基因和病毒的细胞相互作用:我们在冬季对病毒感染的易感性增加。研究人员报告说,因为手表基因Bmal1在冬季活动不如夏季活跃。埃德加及其同事推测,这可能有助于流感和其他疾病在寒冷季节蔓延。然而,正如实验所揭示的那样,更为复杂的是疱疹病毒。因为这种病原体不会等待有利的时间,他甚至会对细胞中的时钟成分起作用。在这样做的过程中,他为自己创造了一个适应他的乘法的状态。研究人员说:“这些病毒为了自己的利益操纵内部时钟。”

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