驗血告訴您身體時鐘的時間

研究人員開發了一種新的簡單血液測試,可以告訴您體內的時間,這可能與牆上時鐘顯示的時間有很大不同。

以前,只有通過在多個小時的時間內每小時取樣的昂貴且費力的過程才能實現這種精確的測量。 名為TimeSignature的新測試僅需要抽兩次血。

西北大學費恩伯格醫學院預防醫學(生物統計學)助理教授羅斯瑪麗·布勞恩(Rosemary Braun)說:“這比鑑定您是晨鳥還是夜貓子要精確得多。” “我們可以在1.5小時內評估一個人的生物鐘。

“各種各樣的團體都試圖通過血液檢查來了解生物鐘的內部晝夜節律,但是沒有任何一個像TimeSignature那樣準確或容易使用,” Braun說。

同步,不同步

體內幾乎每個組織和器官系統的過程都由內部生物鐘控制,該生物鐘指示晝夜節律,例如睡眠-覺醒週期。 一些人的內部時鐘與外部時間同步,但其他人的時鐘不同步並被認為未對齊。


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據報導 訴訟中的國家科學院院士這項新測試將首次為研究人員提供機會,使他們有機會輕鬆地檢查生物鐘未對準對多種疾病(包括心髒病,糖尿病和阿爾茨海默氏病)的影響。

當血液測試在臨床上可用時,它還將為醫生提供個人內部生物鐘的測量值,以指導對他或她的身體最有效的時間服藥。

該軟件和算法可供其他研究人員免費使用,因此他們可以評估人體內的生理時間。 美國西北航空公司已申請血液測試專利。

“這確實是個性化醫學的組成部分。 如此多的藥物具有最佳的給藥時間。”

“這確實是個性化醫學不可或缺的一部分,”合著者,神經病學睡眠醫學主任,神經學教授Phyllis Zee說。 “如此多的藥物具有最佳的給藥時間。

“了解自己的身體時間對獲得最有效的益處至關重要。 Zee說:“您服用降壓藥,化療或放療的最佳時間可能與其他人不同。”

該測試可測量血液中40種不同的基因表達標記物,並且無論患者睡眠良好還是整夜都可以在一天中的任何時間進行。 它基於Braun和同事開發的算法,該算法每兩小時抽取一次受試者的血液,並檢查一天中特定時間哪些基因高或低。 科學家們還使用了在其他四個中心進行的研究中的基因表達數據。

計時就是一切

然後,科學家們開發了一種機器學習方法,用於訓練計算機,根據這些基因表達測量值中的模式來預測一天中的時間。 在研究人員測量的大約20,000個基因中,這40個以最強的信號出現。

神經生物學教授拉維·阿拉達(Ravi Allada)說:“計時就是一切。” “我們知道,如果您的內部時鐘中斷,則可能使您患上多種疾病。 幾乎每個組織和器官系統都由晝夜節律控制。

“在我們沒有一種臨床上可行的方法來評估健康人和疾病患者的時鐘時。 現在,我們可以查看時鐘中斷是否與各種疾病有關,更重要的是,它是否可以預測誰將生病。”

內分泌,代謝和分子醫學負責人科學家喬·巴斯(Joe Bass)進行的臨床前研究先前確定了晝夜節律紊亂與糖尿病,肥胖症,抑鬱症,心髒病和哮喘之間的聯繫。

可修改的風險

在未來,Zee設想通過調整與外部時間不同步的生物鐘來改善健康和治療疾病。

Zee說:“晝夜節律是改善認知健康的可改變的風險因素,但如果我們無法衡量,就很難知道我們是否做出了正確的診斷。” “現在我們可以像脂質水平一樣對其進行測量。”

關於作者

詹姆斯·麥克唐納基金會,國防高級研究計劃局以及西北生物醫學和睡眠醫學中心為這項工作提供了資金。

主要作者:西北大學Feinberg醫學院預防醫學(生物統計學)助理教授Rosemary Braun。

合著者:Phyllis Zee,神經病學睡眠醫學主任兼神經學教授。

合著者:拉維·阿拉達(Ravi Allada),神經生物學教授。

原始研究