早在 1960 年，研究人员就发现，在一天中的某个特定时间给老鼠注射一种毒素，会导致老鼠死亡。如果在不同的时间注射同样的毒药，老鼠则安然无恙。
自那时以来，对哺乳动物生物钟的研究已经取得了长足的进步，但在人类身上，生物钟医学仍处于起步阶段。然而，了解我们的身体节律如何影响我们对化学物质的敏感性可能会产生重大影响。辛辛那提儿童医院医学中心的研究人员创建了一个“人类生物钟图集”，其中包含有关我们的生物钟如何影响身体不同部位的信息。他们希望这将有助于使围绕身体钟表的个性化医疗理念更加普及，并改善患者的治疗效果。
并非所有基因都受生物钟驱动。有些基因会一直执行相同的过程，产生相同的化学物质。但你的基因组——你体内的遗传信息——有一半是由你的身体钟调控的。这可能具有重要的意义，尤其是在医学方面。对不同种类动物的研究已经产生了关于它们的身体钟如何影响身体不同组织类型的数据库。但直到现在，还没有这样的针对人类的数据库——也没有明确的证据证实，就像其他哺乳动物一样，我们的一半基因组依赖于生物钟。在这项研究中，“我们有兴趣识别不同人类组织的分子节律，”第一作者 Mark Ruben 说。他们报告了对 13 种不同类型的人类组织的研究结果，包括结肠、甲状腺和几种不同的心脏组织。
例如，这种知识可能在施用化疗药物（如用于治疗某种胰腺癌的链脲佐菌素）时非常有用。“这是一种相当有效的药物，但其主要缺点是毒性，”合著者 John Hogenesch 说。它对肝脏和肾脏都有毒性。但该药物的半衰期仅为 15 分钟，这意味着如果选择在合适的时间施用，可以在肝脏和肾脏对其敏感性最低的时候治疗胰腺。
但尽管所有组织都受身体钟的驱动，但它们在一天中的不同时间执行不同的功能。利用一种名为 CYCLOPS（周期性结构循环排序）的算法，该团队能够确定体内 13 种不同类型组织的节律——包括肝脏和肾脏。所有这些组织类型都具有医学重要性，这样的数据库为个性化治疗开辟了新的途径，因为一些设计的药物在组织的特定节律点上更有效——或造成的损害更小。
“我认为[这项研究]最有趣的一点是，这些数据在人群层面得以保留，”Hogenesch 说。这意味着，无论你是谁——你的种族、年龄或健康状况如何——你的组织都遵循相同的节律。他说，这使得要确定施用药物的最佳节律点这一前景不那么令人畏惧。
“我们知道，从医学治疗的角度来看，生物钟非常重要，”旧金山加州大学分子生物学家 Ying-Hui Fu 说，她没有参与这项研究。她说，这篇论文“填补了一个巨大的空白”，并希望向医生证明在治疗过程中考虑生物钟的价值（和可行性）。
“我认为这是医学中尚未真正被接受的一个领域，”科罗拉多大学神经科学家 Kenneth Wright 说，他没有参与这项研究。但他认为这种情况可能正在改变。他提到，去年有三位美国科学家获得了诺贝尔生理学或医学奖，以表彰他们发现了生物钟的分子机制，他认为这一领域正获得更广泛的认可。“我们目前正处于将这些信息转化为医学的这一领域机遇之中，”他说。
目前，在 FDA 批准的大约 2,000 种人类用药中，只有约 40 种经过了其最佳使用生物钟时间的测试。Hogenesch 和 Ruben 希望改变这一现状。“如果我们每年能有五到十项临床试验，”Hogenesch 说，那么他们的研究就会是有效的。“如果我能在六个月到一年后感觉更好，”他说，那时就可以看到他们的图集是否被使用了。
