预测生物钟时间的新计算机方法

科学家开发了一种称为ZeitZeiger的新颖计算机方法，该方法使用血液样本来准确预测昼夜节律时间-根据人的生物钟的一天中的时间。

美国范德比尔特大学的Jake Hughey说: “我们的研究证明了一种预测一个人一天中的 '内在' 时间的方法，最终可以用来帮助诊断和监测昼夜节律和睡眠相关的疾病，并个性化治疗。”Hughey说: “这是第一项使用来自许多个体的全基因组表达数据来开发人类血液中生物钟的生物标志物的研究。”

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“以前监测人体组织生物钟的努力是基于少量的体内和/或一小部分预先选择的基因。我们的方法ZeitZeiger使用来自人类基因组的15个基因来预测昼夜节律时间，”他说。研究人员惊讶地发现，这15个基因中有13个不是人类生物钟的“ 核心 ”基因。核心基因是昼夜节律产生和调节所必需的。它们可以比作机械表的齿轮。

“为ZeitZeiger选择的大多数基因似乎都是时钟的输出; 也就是说，它们不是控制时钟的齿轮，而是指示时间的指针。Hughey说: “这表明，当给出基因组中几乎每个基因的数据时，该算法可以找出哪组基因给出了最好的预测，即使它们不是核心时钟基因。”

除了预测昼夜节律时间外，研究人员还证明了ZeitZeiger还可以用来显示睡眠-觉醒和明暗周期的中断如何影响昼夜节律。在一天中的任何给定时间，生物钟产生的节律在不同的人之间差异很大，并且它们经常被现代环境所破坏，例如由于轮班工作或减少暴露在阳光下。

昼夜节律障碍与癌症，抑郁症和肥胖症等疾病有关。对inpidual的昼夜节律的了解可用于优化治疗干预的时机，这被称为计时疗法。

改善昼夜节律功能本身 (称为计时医学) 也可以有益于人类健康。但是，计时疗法和计时疗法都取决于监视人体生物钟状态的能力。

根据研究人员的说法，目前的方法包括测量褪黑激素 (一种有助于控制睡眠-觉醒周期的激素) 需要多个样本，并且对于广泛使用是不切实际的。