Однако механизм, ответственный за координирование ежедневного ритма температуры тела и адаптируемости к экологическим проблемам, неизвестен. Теперь, лаборатория Митчела А. Лазаря, Мэриленд, доктор философии, директор Института Диабета, Ожирения и Метаболизма в Медицинской школе Перельмана, Университет Пенсильвании объясняет по своей природе, как ритмы температуры тела синхронизированы, поддерживая способность приспособить к изменениям в температуре окружающей среды, неважно, время суток или ночь.«Еда многочисленна в нашем современном обществе, и для большинства людей вряд ли будет преимущество экономии калорий ночью», говорит Лазарь. «Если этот тот же самый механизм существует у людей, и мы можем быть нацелены на него безопасно, у нас мог быть новый способ бороться с ожирением и его связанными условиями, такими как диабет и болезнь сердца».Команда нищего, включая ведущего автора Закари Герхарта-Хайнза, доктора философии, нашла, что способность мышей противостоять проблеме низкой температуры была больше в 5:00, когда мыши бодрствуют, по сравнению с 17:00, когда они обычно спят.
Этой ранее непризнанной циркадной восприимчивостью к холоду, как находили, управлял белок под названием альфа Реверберации, которая является молекулярным компонентом механизма биологических часов тела.Действительно, мыши, спроектированные, чтобы испытать недостаток в альфа-белке Реверберации, имели подобную холодную терпимость в течение 24-часового дня и также потеряли физиологический циркадный ритм температуры тела. Все-Penn команда авторов представляет широкое экспертное знание набора, включая тех, кто изучает коричневую толстую физиологию, рентгенологию для ЛЮБИМЫХ просмотров экспериментальных мышей и основных физиологов, которые исключили дрожание как механизм объяснения для результатов.
Команда Пенна пришла к заключению, что альфа Реверберации действует как центр вызова номера температуры тела вверх и вниз и требуется для установления и поддержания фундаментального ритма температуры тела, предоставляя адаптируемость, чтобы ответить на экологические требования непредсказуемых изменений в температуре окружающей среды.Роль жира Брауна
Влияния альфы реверберации были оказаны, главным образом, циркадным регулированием в коричневой жировой ткани, обычно называемом коричневом жире, печи тела. Жировые клетки Брауна, в противоположность белым жировым клеткам, делают тепло для тела и, как думают, развились, чтобы помочь млекопитающим справиться с холодом. Но, их роль в создании теплоты могла бы также быть применена к преодолению ожирения и диабета.
Жировые клетки Брауна, как думают, противодействуют ожирению, сжигая избыточную энергию, сохраненную в липиде, но белые жировые клетки хранят энергию. Действительно, коричневые жировые клетки содержат много меньших капелек липидов и большинство митохондрий (содержащий пигментированные цитохромы, которые связывают железо) любого типа клетки, которые делают их коричневыми. Митохондрии – энергетические фабрики по производству клеток в форме молекулы ATP.
Мыши, которые подвергнуты холодной плате за проезд существенно лучше – их температура тела, спускаются менее – рано утром, когда альфа Реверберации едва присутствует по сравнению с концом дня, когда альфа Реверберации в изобилии. Удаление гена Rev-erbα заметно улучшает холодную терпимость в 17:00, указывая, что терпимость к холоду связана, чтобы понизить уровни альфа-белка Реверберации.Более определенно включению белка несцепления 1 (UCP1) низкими температурами предшествует быстрый downregulation Rev-erbα в коричневом жире.
Альфа реверберации подавляет UCP1 коричневым автономным жировой клеткой способом – эффект прямой в коричневом жире, вместо того, чтобы работать через нервную систему. Жир Брауна уровни UCP1 высок у мышей без Rev-erbα даже когда температура окружающей среды остается постоянной. Генетическая потеря Rev-erbα также отменяет нормальные ритмы температуры тела и коричнево-толстой деятельности.Недавнее открытие коричневой жировой ткани в людях предполагает, что тот же самый механизм мог лежать в основе ежедневных колебаний температуры тела у людей.
Хотя у понижения температуры тела, возможно, было преимущество выживания во время эволюции, сохраняя энергетические магазины, когда еда была недостаточна, в современные времена, более низкие температуры тела, и поэтому понизьте метаболизм и уменьшенное горение сохраненных жиров, спя, мог способствовать проблеме ожирения. Знание механизма, который понижает температуру тела ночью, может обеспечить способ сжечь калории, в то время как люди спят.Эта работа была поддержана Национальным Институтом Диабета, Пищеварительных, и Болезней почек (DK45586; F-32 DK095563) и Фондом JPB.
Среди других соавторов Дэн Фэн, Мэтью Эммет, Логан Эверетт, Эмануэле Лоро, Эрика Бриггс, Энн Бугг, Кэтрин Как, Кристин Феррара, Патрик Сил, Даниэль Прима, и Теджвир Хурана, все от Пенна.