验血告诉您身体时钟的时间

研究人员开发了一种新的简单血液测试,可以告诉您体内的时间,这可能与墙上时钟显示的时间有很大不同。

以前,只有通过在多个小时的时间内每小时取样的昂贵且费力的过程才能实现这种精确的测量。 名为TimeSignature的新测试仅需要抽两次血。

西北大学费恩伯格医学院预防医学(生物统计学)助理教授罗斯玛丽·布劳恩(Rosemary Braun)说:“这比鉴定您是晨鸟还是夜猫子要精确得多。” “我们可以在1.5小时内评估一个人的生物钟。

“各种各样的团体都试图通过血液检查来了解内部昼夜节律时间,但是没有什么比TimeSignature准确或容易使用的了,” Braun说。

同步,不同步

体内几乎每个组织和器官系统的过程都由内部生物钟来编排,该生物钟指导昼夜节律,例如睡眠-觉醒周期。 一些人的内部时钟与外部时间同步,但其他人的时钟不同步并被认为未对齐。


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据报导,在 诉讼中的国家科学院院士,这项新测试将首次为研究人员提供机会,使他们有机会轻松地检查昼夜节律时钟对多种疾病(包括心脏病,糖尿病和阿尔茨海默氏病)的影响。

当血液测试在临床上可用时,它还将为医生提供一个人的内部生物钟的测量值,以指导其身体最有效时间的药物剂量。

该软件和算法可供其他研究人员免费使用,因此他们可以评估人体内的生理时间。 美国西北航空公司已申请血液测试专利。

“这确实是个性化医学的组成部分。 如此多的药物具有最佳的给药时间。”

“这确实是个性化医学不可或缺的一部分,”合著者,神经病学睡眠医学主任,神经学教授Phyllis Zee说。 “如此多的药物具有最佳的给药时间。

“了解自己的身体时间对获得最有效的益处至关重要。 Zee说:“您服用降压药,化疗或放疗的最佳时间可能与其他人不同。”

该测试可测量血液中40种不同的基因表达标记物,并且无论患者睡眠良好还是整夜都可以在一天中的任何时间进行。 它基于Braun和同事开发的算法,该算法每两小时抽取一次受试者的血液,并检查一天中特定时间哪些基因高或低。 科学家们还使用了在其他四个中心进行的研究中的基因表达数据。

计时就是一切

然后,科学家们开发了一种机器学习方法,用于训练计算机,根据这些基因表达测量值中的模式来预测一天中的时间。 在研究人员测量的大约20,000个基因中,这40个以最强的信号出现。

神经生物学教授拉维·阿拉达(Ravi Allada)说:“计时就是一切。” “我们知道,如果您的内部时钟中断,则可能使您患上多种疾病。 几乎每个组织和器官系统都由昼夜节律控制。

“在我们没有一种临床上可行的方法来评估健康人和疾病患者的时钟时。 现在,我们可以查看时钟中断是否与各种疾病有关,更重要的是,它是否可以预测谁将生病。”

内分泌,代谢和分子医学负责人科学家乔·巴斯(Joe Bass)进行的临床前研究先前确定了昼夜节律紊乱与糖尿病,肥胖症,抑郁症,心脏病和哮喘之间的联系。

可修改的风险

在未来,Zee设想通过调整与外部时间不同步的生物钟来改善健康和治疗疾病。

Zee说:“昼夜节律是改善认知健康的可改变的危险因素,但如果我们无法衡量,就很难知道我们是否做出了正确的诊断。” “现在我们可以像脂质水平一样对其进行测量。”

作者简介

詹姆斯·麦克唐纳基金会,国防高级研究计划局以及西北生物医学和睡眠医学中心为这项工作提供了资金。

主要作者:西北大学Feinberg医学院预防医学(生物统计学)助理教授Rosemary Braun。

合著者:Phyllis Zee,神经病学睡眠医学主任兼神经学教授。

合著者:拉维·阿拉达(Ravi Allada),神经生物学教授。

原始研究