生物鐘作為機體的的生物計時系統，負責將哺乳動物的生理和行為周期與外界的晝夜節律同步，從而維持機體穩態。干細胞老化是機體衰老和退行性疾病的重要標志。

近年來的研究表明，生物鐘與衰老過程密切相關。但是，衰老是如何影響生物鐘？核心節律蛋白又是如何調節衰老過程？這些問題仍尚不明確。

2020年7月31日，中國科學院動物研究所和中國科學院北京基因組研究所的團隊在 《Cell Research 》在線發表題為 Stabilization of heterochromatin by CLOCK promotes stem cell rejuvenation and cartilage regeneration 的研究論文。研究發現，核心節律蛋白 CLOCK 可延緩干細胞衰老并促進關節軟骨再生。

 

DOI: 10.1038 / s41422-020-0385-7

CLOCK是哺乳動物生物鐘的核心組成成分，可調節生物鐘相關基因的轉錄。CLOCK單核苷酸多態性與肥胖、糖尿病、阿爾茨海默病等有關。既往研究表明，CLOCK敲除小鼠壽命縮短，并伴有白內障、皮炎等衰老相關疾病的發生。然而，CLOCK調節衰老的具體分子機制和靶點尚不明確。

研究人員發現，在老化的人類間充質干細胞（hMSC）中，CLOCK的表達降低，提示CLOCK可能參與調節hMSC衰老過程。此外， CLOCK缺陷的hMSC中晝夜節律激活受損，并出現加速衰老的表型；將CLOCK重新回輸到CLOCK缺陷的 hMSC中，可以恢復其晝夜節律異常，逆轉hMSC衰老。

 

CLOCK缺陷的hMSCs呈現出加速衰老的表型

隨后，研究人員利用HEK293T細胞研究CLOCK缺失加速hMSC衰老的分子機制。有趣的是，在CLOCK蛋白復合物中發現了異染色質相關蛋白KAP1。免疫共沉淀實驗證實了HEK293T細胞和hMSCs中CLOCK與異染色質相關蛋白之間存在相互作用。近一步的研究表明，CLOCK是hMSC的異染色質穩定劑，通過與核膜和異染色質相互作用來調節hMSC的衰老。

 

CLOCK與核纖層蛋白和異染色質相關蛋白KAP1形成復合物

后，研究人員發現，在老齡化小鼠關節中CLOCK表達降低。將編碼CLOCK的慢病毒注射到小鼠的膝關節腔中，可降低膝關節中衰老細胞的比例，緩解與衰老相關的關節炎癥并刺激軟骨發育，終改善運動能力。

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來源：生物探索

胎牛血清，是由胎牛血漿去除纖維蛋白而形成的一種很復雜的混合物，含有各種血漿蛋白、多肽、脂肪、碳水化合物、生長因子、激素、無機物等，其組成成份大部分已知，但還有一部分尚不清楚，這些物質對促進細胞生長或抑制生長活性是達到生理平衡的。其中不含細胞、纖維蛋白和凝血因子。

 

胎牛血清 在細胞培養中的作用：

1. 提供對維持細胞指數生長的激素，基礎培養基中沒有或量很少的營養物，以及主要的低分子營養物。

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3. 有些情況下結合蛋白質能與有毒金屬和熱原質結合，起到解毒作用。

4. 是細胞貼壁、鋪展在塑料培養基質上所需因子來源。

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6. 提供蛋白酶抑制劑，使在細胞傳代時使剩余胰蛋白酶失活，保護細胞不受傷害。

7. 參與細胞凍存。

在細胞培養中，胎牛血清加入基礎培養基的濃度大多為5%～20%（常見為10%）的。具體到不同試驗，應依據文獻報導，或細胞類型或基礎培養基的成分來確定濃度。

胎牛血清應在-20℃儲存，運輸應干冰冷鏈運輸，避免反復凍融，確保血清中因子活性不受影響，保證血清優良品質。