我们的昼夜节律或生物钟控制着我们健康和日常生活的关键方面。

我们的生物钟控制睡眠 - 觉醒周期，消化和体温，以及其他几项功能。

科学家们已经将对一个人的昼夜节律的干扰与一系列身体疾病（如糖尿病和肥胖）以及一些精神健康状况（如抑郁症和双相情感障碍）联系起来。

最近，科学家发现睡眠 - 觉醒周期中断与阿尔茨海默病发病之间存在联系。

相反，专家使用时间疗法 - 或逐步调整一个人的就寝时间和清醒时间的过程 - 来定时交付药物，使其与昼夜变化一致。

例如，在心血管疾病或高血压等情况下，时间疗法已被证明是有用的，因为一些心血管疾病 - 例如心脏病，心绞痛和中风 - 在早晨发病率较高。

 

最近的研究还表明，我们的生物钟 - 或在细胞内相互作用的蛋白质的集合，调节细胞活性及其相应的遗传表达 - 在癌症中发挥关键作用，并且时间疗法可以提高癌症治疗的有效性。

在此背景下，由John Hogenesch博士领导的研究人员 - 俄亥俄州辛辛那提儿童医院医学中心人类遗传学和免疫生物学部的昼夜节律生物学家 - 开始创建一个每日遗传节律数据库。

这些基因中的一些可以控制药物的活性，这对于日益增长的昼夜节律医学领域做出了重要贡献。

研究人员详细说明其在该杂志工作科学-转化医学，和马克·鲁本博士是第一作者的论文。

 

使用循环基因作为药物靶标

Hogenesch和团队通过周期性结构创建了一种称为循环排序的计算机算法，以研究昼夜节律如何控制全天发生的基因活动的变化。

具体而言，研究人员使用该算法研究了超过630名人类参与者组织中数千个基因的基因 - 组织相互作用。

 

在所研究的所有基因中，917表达的蛋白质有助于代谢和吸收药物，或者是药物靶标本身。
 

“总的来说，这将数千种不同的药物（包括批准的和实验性的药物）连接到近1,000个循环基因[...]我们发现，在人类心血管系统中循环的基因是许多这些药物的目标。”

Marc Ruben，博士

研究作者表示，发现136种药物靶点的基因在以下四种心脏组织中至少有一种有节奏地循环：心房，主动脉，冠状动脉和胫动脉。

“我们在一大群不同的人群中发现了全身基因表达的节奏，”Hogenesch解释道。“无论你是男性，女性，年轻人还是老年人，或者你的种族是什么，你的身体的内部时钟都会调节你基因组的一半。”
 

“这包括药物代谢酶，转运蛋白和靶标，”他说。“现在我们正在研究哪些药物能够控制时钟产品，并且可以从优化人们的管理时间中受益。”
 

Hogenesch警告说，在将研究结果应用于临床实践之前，还需要进行更多的研究。

然而，“由于大多数这些药物是安全和批准的，这个过程应该比传统药物发现快得多，这可能需要十年或更长时间，”他总结道。