浙江天童森林生态系统国家野外科学观测研究站
科学普及小鼠实验证明：稀薄空气能重置生物钟
作者: 天童站 更新时间: 2016-11-08
人们可能不会意识到生物钟的存在，直到出现时差。但科学家一直对是什么驱动了人体生物钟迷惑不解。近日，刊登于《细胞—新陈代谢》期刊上的研究显示，人体周围环境中的氧气水平能重置老鼠的生物钟。如果在人类中得到证实，该研究将能指导航班如何调整机舱内的气压。
光照、食物和温度是目前已知诱导生理节律的主要因素。但是动物对氧气的吸收会随进食和温度变化而改变，所以以色列魏兹曼研究所高级科学家GadAsher及其团队想知道氧气是否可能也是生理节律的诱因。
研究人员发现，每天两次以3%的幅度改变细胞中的氧气浓度可使小鼠细胞同步到同一个生理节律。他们怀疑HIF1α将氧气和生物钟联系在了一起。而且，HIF1α水平较低的细胞无法同步响应氧气变化。
小鼠和人一样，在光照时间突然转变的情况下容易产生时差反应。在研究中，一开始，小鼠在空气受控制的环境中自主进食、睡觉和运动，仅调节含氧量没有改变它们的生理节律。但一旦它们所处的光照时间提前了6个小时，改变的含氧量可以帮助它们在进食、睡觉和运动等习性方面更快地适应新规律。研究者还发现，正常HIF1α水平下，在光照时间转变之前12小时或之后2小时轻微降低含氧量，小鼠可以更快地恢复自己的生理节律。
根据这项研究，乘客在较高气压的座舱中感觉更舒适，但失去了调整时差的潜在优势。鉴于低含氧量的影响，研究者下一步希望探究高含氧量对生物钟有何影响。