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為什麼細胞内部鉀離子濃度高

生活更新时间:2025-01-27 13:57:06

為什麼細胞内部鉀離子濃度高（鉀離子原來有這種作用）1

近日，《Nature》的子刊《《Nature Communications》刊登了一項關于人體晝夜節律的研究成果，這項研究解開了人體的一個小奧秘！

很多人都知道，人體晝夜節律這種生物鐘是跟基因有關的。通過“時鐘基因”的調控，我們的細胞、器官、系統乃至整個人，表現出以大約每24小時為單位、連續而穩定的晝夜節律。

為什麼細胞内部鉀離子濃度高（鉀離子原來有這種作用）2

在人體的衆多細胞之中，紅細胞是特别的。人體内成熟的紅細胞，其細胞核已經退化，也不含有核糖體或線粒體，所以成熟的人體紅細胞裡邊沒有基因！

神奇的是，即使沒有基因調控，成熟紅細胞跟其他細胞一樣表現出穩定的生物鐘，它們也會随着白天和夜晚而改變細胞活性。

那麼，到底是什麼物質調控着成熟紅細胞的生物鐘呢?

他們發現這些紅細胞中鉀離子的含量會出現與晝夜節律相符合的變化，也就是成熟紅細胞中的鉀離子含量在白天增加、在晚上減少。

換句話說，鉀離子轉運含量的差異調控是成熟紅細胞晝夜節律生物鐘的基礎。

同時，研究人員還觀察到，較低的鉀離子水平可以誤導紅細胞，即使已經到了夜晚卻還以為自己處在白天，無形中延長了細胞的白天生物鐘時間。

相反，如果成熟紅細胞中鉀離子含量過高，則會縮短細胞感知到白天的時間。

參考文獻

Erin A. Henslee, Priya Crosby, Stephen J. Kitcatt, et al. Rhythmic potassium transport regulates the circadian clock in human red blood cells.Nat Commun.07 December 2017.

為什麼細胞内部鉀離子濃度高（鉀離子原來有這種作用）3

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