Cell：肝臟按生物鐘波動，大小伸縮近一半

在哺乳動物中，肝臟在代謝和清除毒素方面起著舉足輕重的作用，當它們處於活動或進食時，肝臟達到最大的效率。來自瑞士日內瓦大學的生物學家，發現了這個器官適應攝食和禁食的周期，以及24小時內的晝夜交替。小鼠身上的研究顯示，根據活動和休息的階段不同，肝臟的大小在恢復到最初的大小之前幾乎增加了一半尺寸。

研究文章於5月4日發表在Cell上，該項研究描述了這種波動的細胞機制，當正常的生物節律被逆轉時，這種波動就消失了。由於不同行業工作或私人習慣，我們生物鐘會被打斷，因此可能對我們的肝功能有重要的影響。

哺乳動物用腦內的生物鐘適應晝夜節律，腦內的生物鐘每天被光線所調節，和我們大部分細胞的內在時鐘保持一致。在肝臟中有超過350個參與大小和解毒的基因，以生物鐘的24小時節律表達。通訊作者Ueli Schibler說：「這些基因中的很多也受食物攝入和體力活動的節奏的影響，我們想知道肝臟如何適應這些波動。」

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肝臟大小和核糖體及蛋白質的量都按節律波動

小鼠是在夜間覓食，白天休息。第一作者Flore Sinturel說：「我們在嚙齒類動物通常的晝夜節律中，觀察到肝臟的體積在晚上活躍期逐漸增加，達到高峰時增加超過40%，然後白天返回到其初始大小。」

研究人員發現，肝細胞的大小和它們的蛋白質含量每天都在波動。負責生產肝臟各種功能所需蛋白質的核糖體的數量，與細胞的大小一起波動。肝細胞生產和組裝新的核糖體，以確保在夜間蛋白質生產的高峰期。過量產生的核糖體的成分會在靜息期進行降解。

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不符合生物鐘節律生活波動會消失

生物學家觀察到變化的振幅取決於攝食和禁食的周期，以及晝夜和夜間階段。事實上，當攝食不符合生物鐘的階段波動時消失。這種周期波動經歷億萬年進化來的，不會因為攝食改變而立即變化。共同領導研究的Frédéric Gachon指出：「當小鼠在白天被餵食時，肝臟與肝細胞的大小，以及它們在核糖體和蛋白質含量幾乎保持恆定。然而，無論是在夜間或白天飼餵，這些動物的食物攝取量是相似的。」

由於夜間工作、顛倒的時間表或頻繁的國際旅行，許多人不再按照晝夜節律的節奏生活。先前Leung等人在1986的Journal of Hepatology的研究，在六小時內使用基於超聲方法對人體肝臟體積測定，表明這個器官的大小在我們體內也有波動。很可能在小鼠身上發現的是與人類相似的機制，所以人們對生物節律的放鬆管制會對肝臟功能產生相當大的影響。

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參考資料：1）Diurnal Oscillations in Liver Mass and Cell Size Accompany Ribosome Assembly Cycles

2）The liver increases by half during the day

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