陈永君教授团队系统总结时钟基因 Bmal1 在神经系统中的功能

近日，中医药创新研究院针灸与神经血管协同创新团队在国家自然科学基金项目（81973948）的资助下，在国际著名期刊Cell and Bioscience上发表了题为“Neural function ofBmal1: An overview”的综述性文章。中医药创新研究院针灸研究院陈永君教授和张猛副教授为论文共同通讯作者。

Bmal1（Brain and muscle arnt-like）是生物钟转录反馈循环（transcriptional-translational feedback loops）的核心因子，能够与CLOCK蛋白形成异二聚体，结合并激活带有E-box元件的基因的转录。PER和CRY蛋白通过与CLOCK/ BMAL1复合物相互作用，抑制CLOCK/ BMAL1异源二聚体活性，形成负向反馈环路。Bmal1基因在脑内表达广泛且丰富，尤其在神经元和胶质细胞中高表达，提示Bmal1基因除了发挥了除调控节律功能外，还可能在神经元发育和神经活动等方面发挥重要作用。该文从多角度阐述了Bmal1基因导致神经系统疾病发生的可能性，包括Bmal1在脑内的表达、对神经系统功能的影响、介导神经元活动同步化与神经网络之间的关系等，以表格和图示等形式回顾总结了Bmal1基因敲除、敲减后导致神经系统的表型变化。通过对Bmal1基因缺失的多个病理表型的研究，发现不同条件下的Bmal1缺失，有的可引起昼夜节律失常，有的可在保持节律正常的情况下，伴随精神障碍、记忆损伤等神经系统损伤表现。同时，Bmal1在神经元活动、神经元之间的耦合和节律震荡同步化等方面发挥了核心作用，其中Bmal1对神经元的活动乃至系统整个昼夜节律震荡耦合的影响，不仅涉及不同类型细胞（神经元、星型胶质细胞）的相互作用，还涉及各种重要神经递质及信号分子（GABA、Glu等）的调节。

综上，该文从多方面对Bmal1在神经生物学方面的研究结果进行了梳理和总结，从基因多效性角度，更全面地讨论了Bmal1基因在神经系统的生理病理作用，为进一步研究Bmal1相关神经生物学功能提供了参考。

原文链接：Zheng Y, Pan L, Wang F, Yan J, Wang T, Xia Y, Yao L, Deng K, Zheng Y, Xia X, Su Z, Chen H, Lin J, Ding Z, Zhang K, Zhang M, Chen Y. Neural function of Bmal1: an overview. Cell Biosci. 2023 Jan 2;13(1):1. doi: 10.1186/s13578-022-00947-8. PMID: 36593479; PMCID: PMC9806909.

https://cellandbioscience.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13578-022-00947-8