视频来历：University of Manchester
现如今，咱们简直每天都生活在亮堂的人工光和睡觉不足的时差反响中，这些都是对咱们身体陈旧昼夜节律（生物钟）机制的应战。众所周知，生物钟调理免疫系统的方方面面。细菌感染会遭到一天中的不同时段影响，可是所涉及到的机制仍然是个谜。
近来，宣布在《美国国家科学院院刊（PNAS）》上的一项研讨中，英国牛津大学领导的研讨团队发现，敲除时钟基因BMAL1能够增强小鼠的抗菌免疫力，然后进步其对细菌性肺炎的反抗力。这是初次发现时钟基因会影响身体对细菌性肺炎的反抗力。
内部时钟与外部环境的不协调是咱们发生时差反响的原因。但最近，科学家还发现了生物钟是怎么影响免疫力的。
该研讨负责人、牛津大学教授David Ray说：“咱们曾经发现，与在夜间感染比较，小鼠在白日感染导致肺炎的肺炎球菌方面体现更差，但咱们没有弄清楚是怎么回事。”
为了探究生物钟怎么影响身体反抗感染的细胞，研讨团队将要点放在了一种要害的免疫细胞上，即巨噬细胞。巨噬细胞是血液和安排中的特化细胞，它能检测、吞噬并终究消除进入体内的细菌和其他有害生物。
为进一步了解时钟怎么改动巨噬细胞的行为，研讨人员转向了中心时钟机制。这包含一小群蛋白质，它们的丰度会跟着时刻的推移而改动，然后使细胞能够辨认时刻。研讨人员发现其间一个被称为BMAL1的时钟因子，是时钟与巨噬细胞行为之间的重要联络。
该研讨榜首作者、曼彻斯特大学的临床科学家Gareth Kitchen对小鼠进行了基因工程改造，使其不带着BMAL1钟基因。
Ray说：“出人意料的是，咱们发现免疫细胞中没有时钟基因的这些小鼠对细菌性肺炎的反抗力更强。到现在为止，咱们了解到的关于生物钟简直一切的信息，无论是对倒班作业的人仍是对小鼠，打乱生物钟都会添加人和动物患病的或许性，而不是削减。”
是什么使这些小鼠对肺炎具有反抗力？
研讨人员发现，生长在培养皿或小鼠中的巨噬细胞在一天的不同时刻有不同的反响。敲除巨噬细胞中的BMAL1基因使其变成超级巨噬细胞，它们体现的更具移动性，“无时钟”的超级巨噬细胞维护了培养皿和小鼠免受多种细菌感染。
研讨人员仔细调查后发现，超级巨噬细胞不只改动了细胞动力学，并且保持细胞形状的结构蛋白也发生了严重改动，这些蛋白是细胞移动和吞噬细菌所必需的。为此，细胞内部结构或细胞骨架（由肌动蛋白的蛋白质组成）的改动成为了研讨的要点。
研讨人员发现，巨噬细胞的时钟基因直接操控细胞骨架的组成部分。他们调查到了细胞骨架蛋白质结构上的改动，以及细胞骨架改动的首要调理因子RhoA的活性。
图片来自：PNAS
RhoA被细菌触摸激活，并驱动巨噬细胞移动和吞噬细菌。研讨人员发现即便在没有细菌的情况下，RhoA在无时钟巨噬细胞中也有活性。当细菌触摸正常巨噬细胞时，RhoA开端活泼，但无时钟巨噬细胞没有进一步的改动，由于它现已活泼。因而，无时钟的巨噬细胞一直处于激活状态，能够更快地呼应细菌进犯。
图片来自：PNAS
当研讨人员阻挠细胞骨架的改动时，即便其时钟基因被敲除，巨噬细胞的才能也不再得到进步。这表明细胞骨架的增强使巨噬细胞能够更高效地消除细菌。并且，只要BMAL1时钟基因是操控巨噬细胞中细胞骨架改动的开关，研讨人员发现敲除其他时钟基因并没有相同的作用。
Ray教授说：“现在国际面对的首要问题之一是细菌对抗生素耐药性的不断增强，了解咱们的先天免疫力怎么发挥作用已渐渐的变重要。或许咱们咱们能够运用现在正在测验的一些药物来改动巨噬细胞的生物钟，使其变得超级强壮，但咱们的生物钟也会遭到睡觉和进食等要素的影响。”
作为麻醉师的Kitchen博士说：“多重耐药性细菌是现代医学面对的最大问题之一，因而，发现BMAL1或许是未来抗感染药物的潜在靶点，这是十分令人兴奋的。将来，医师或许会改动衰弱患者的进食和睡觉时刻。在患者最有或许遭到感染时，进步他们的生物钟，而不是阻止其先天免疫力。”
现在，该研讨团队正在研讨怎么使免疫细胞更有效地协助医治感染。