《自然》子刊:破坏昼夜节律导致胶原蛋白的合成受阻,弹性变差!

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近日,英国曼彻斯特大学的Joan Chang、Qing Jun Meng和 Karl Kadler等研究发现, 胶原蛋白的合成、分泌和降解,都依赖于昼夜节律。 破坏昼夜节律会让胶原蛋白纤维堆积,结构紊乱,弹性和强度大大下降。这一研究发表在 Nature Cell Biology 上[1]。所以说,要想皮肤胶原满满,紧致有弹性,还是要保持良好的作息习惯。

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胶原蛋白这个概念,被各种美容产品炒上了天,跟皮肤的好坏深深绑定在了一起。不过要是以为胶原蛋白只是跟“脸”有关,那可就大错特错了。

要知道, 人体里按重量算,差不多有三分之一是各种胶原蛋白[2]。除了让皮肤光滑紧致外,肌腱、骨骼等结构也有胶原蛋白的大量参与,整合素等等生物大分子要附着在胶原蛋白纤维上发挥作用。可以说,人体的生长发育,处处都离不开胶原蛋白。

胶原蛋白从胚胎时就开始产生[3],更新很慢[4],甚至曾被人们认为是静态的,永不更新的,只会损伤一点没一点。不过生命体里的东西,总会有新陈代谢。实际上, 成纤维细胞在机械刺激下会合成分泌胶原蛋白[5]。 运动后,组织液中的胶原蛋白前体PC-Ⅰ水平也会升高[6]。而且胶原蛋白的合成和分解,似乎还很有规律。有研究发现, 血液中胶原蛋白合成和降解的标志物浓度,都存在昼夜节律[7,8]。而 在主要由胶原构成的软骨组织中,特异性破坏掉生物钟,可以导致关节软骨的进行性退化和椎间盘纤维化[9,10]。也就是说, 胶原蛋白的合成和分解,很可能也和昼夜节律有关。研究人员对其中的机制进行了研究。

研究人员通过基因敲除选择性的破坏了小鼠跟腱中的生物钟。这些小鼠的跟腱里,虽然胶原纤维的体积分数跟正常小鼠无异,但 跟腱明显肥大,轮廓不规则,机械强度和弹性也不如正常小鼠。

在 Nature Cell Biology 配发的评论中,华盛顿大学的Thomas Burris教授表示:“ 昼夜节律紊乱与一系列疾病有关,包括代谢性疾病、心血管疾病和癌症。考虑到 许多此类疾病与纤维化有关,胶原纤维内稳态的改变也可能是病理学的一个组成部分。”

至于大家最为关心的皮肤,如果想要胶原满满,细致滑嫩,吹弹可破,吃什么恐怕都不如每天规律的睡眠有用。

参考文献:

1. Circadian control of the secretory pathway maintains collagen homeostasis[J]. Nature Cell Biology, 2020.

2. Regulation of membrane traffic by integrin signaling[J]. Trends in cell biology, 2011, 21(5): 266-273.

3. A structure-based extracellular matrix expansion mechanism of fibrous tissue growth[J]. Elife, 2015, 4: e05958.

5. Effect of acute exercise on patella tendon protein synthesis and gene expression[J]. Springerplus, 2013, 2(1): 109.

6. Type I collagen synthesis and degradation in peritendinous tissue after exercise determined by microdialysis in humans[J]. The Journal of Physiology, 1999, 521(1): 299-306.

7. Circadian rhythm in type I collagen formation in postmenopausal women with and without osteopenia[J]. Osteoporosis international, 1995, 5(6): 472-477.

9. The chondrocyte clock gene Bmal1 controls cartilage homeostasis and integrity[J]. The Journal of clinical investigation, 2016, 126(1): 365-376.

10. The intervertebral disc contains intrinsic circadian clocks that are regulated by age and cytokines and linked to degeneration[J]. Annals of the rheumatic diseases, 2017, 76(3): 576-584.


标签: 护肤 睡眠

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