人体的内部时钟不仅决定了我们的睡眠时间，还决定了我们肌肉愈合的速度。发表在《科学进展》（Science Advances）上的美国西北大学医学中心对小鼠进行的一项新研究表明，肌肉损伤如果发生在人体自然清醒的时间段，愈合的速度会更快。这项研究的第一作者、西北大学范伯格医学院生物化学和分子遗传学助理教授克拉拉-皮克（Clara Peek）说，这项发现可能对轮班工作者有影响，也有助于理解衰老和肥胖的影响。这项研究还有助于解释时差和夏令时转换等干扰如何影响昼夜节律和肌肉恢复。

昼夜节律和肌肉恢复

“在我们的每个细胞中，都有形成分子昼夜节律时钟的基因，”Peek 说。”这些时钟基因编码一系列转录因子，这些转录因子可调节整个身体的许多过程，使它们在一天中的适当时间发生。睡眠/觉醒行为、新陈代谢、体温和激素等都是昼夜节律。皮克实验室之前的研究发现，当小鼠在正常的清醒时间受到损伤时，它们的肌肉组织再生速度更快。当小鼠在正常睡眠时间受到肌肉损伤时，愈合速度会减慢。在目前的研究中，皮克和她的合作者试图更好地了解肌肉干细胞中的昼夜节律钟如何根据一天中的不同时间控制再生。

在这项研究中，皮克和她的合作者在一天的不同时间对小鼠受伤和未受伤的肌肉进行了单细胞测序。他们发现，一天中的不同时间会影响干细胞的炎症反应，干细胞会向中性粒细胞发出信号，中性粒细胞是肌肉再生过程中先天性免疫细胞的 “第一反应者”。研究人员发现，当小鼠在清醒时受伤，细胞间的信号在受伤后立即变得更强。这是一个令人兴奋的发现，进一步证明肌肉再生的昼夜节律调节是由干细胞和免疫细胞之间的对话控制的。科学家发现，肌肉干细胞时钟还影响受伤后NAD⁺的产生。^NAD+是一种存在于所有细胞中的辅酶，是人体产生能量的必要物质，参与了数百个新陈代谢过程。接下来，科学家小组利用转基因小鼠模型，特别增加了肌肉干细胞中^NAD+的产生，并发现^NAD+能诱导炎症反应和中性粒细胞的招募，从而促进肌肉再生。

令人兴奋的研究领域

据研究人员称，这些结果对于理解与衰老和肥胖相关的昼夜节律紊乱尤其有意义。与衰老和代谢综合征（如肥胖和糖尿病）相关的昼夜节律紊乱也与肌肉再生能力下降有关。专家们说，现在我们可以提出问题了：在这些情况下，昼夜节律紊乱是否会导致肌肉再生能力下降？这对免疫系统有何影响？

未来，皮克和她的合作者希望能准确确定 ^NAD+如何触发免疫反应，以及这些反应在疾病中是如何改变的。昼夜节律生物学的大部分研究重点是单细胞类型和无压力情况下的分子钟。直到最近，研究人员才掌握了充分研究细胞间相互作用的技术。了解不同昼夜节律时钟在应激和再生条件下如何相互作用确实是一个令人兴奋的新领域。