Hos däggdjur, inklusive människan, en mästare klocka i hjärnan och underordnade klockor som finns i organ i hela kroppen samordna dagligen eller dygnsrytm, rytmer av beteende och fysiologi.
Nu, forskare rapporterar i augusti Cell Metabolism , utgiven av Cell Press har klarlagt betydelsen av klockor i binjurarna i att hålla de fysiologiska och metaboliska rytmer synkront.
Binjurarna sitter ovanför varje njure, där de utsläpp steroidhormoner som kallas kortikosteroider - inklusive stressrelaterade hormoner adrenalin och kortisol. Kortikoider påverka stress, metabolism, mineralbalans, och reproduktion.
I en studie av möss, Henrik Oster av Wellcome Trust Centre for Human Genetics vid universitetet i Oxford , Gregor Eichele vid Max Planck-institutet för biofysikalisk kemi , och hans kollegor fann att binjuren klockan fungerar som en "grind", forma den mängd av kortikosteron - musen motsvarar kortisol - utsöndras som svar på andra hormonella signaler som drivs av kroppens huvudur.
"Den binjure klockan är särskilt intressant då adrenal kortikosteroider har varit inblandade i synkroniseringen av efterställda klockor och visades att kontrollera metaboliska rytmer i många andra organ, inklusive lever, njure och hjärna", Oster sagt. "Vi har identifierat en mekanism som överbryggar gapet mellan perifera svängningar klocka gen och kontrollen av kortikosteroidbindande-beroende fysiologiska rytmer i binjuren och eventuellt i många andra organ."
Oster team fann att majoriteten av klockan gener uppvisar en dygnsrytm mönster av aktivitet i binjuren. Klockan gener var starkt uttrycks specifikt i yttre lager i binjuren som är ansvariga för kortikosteroidbindande produktion. Resultaten erbjöd "bona fide bevis" för förekomst av en perifer dygnsrytm klocka i binjurarna.
För att ta reda på hur binjurar klockan tickar, forskarna behandlas först skivor av vävnad från normala möss och möss som saknar viktiga klockan gener vid olika tidpunkter. Medan normal vävnad ut olika mängder kortikosteron som svar på hormon adrenocorticotropin (ACTH) vid olika tidpunkter på dygnet, muterade vävnad släpptes alltid basala nivåer av hormonet. Frisläppandet av ACTH i hypofysen vid basen av hjärnan drivs av en tredje hormon som aktiveras av kroppens huvudur.
Orgeln-kulturen experiment föreslog att binjuren innehåller en dygnsrytm klocka som definierar - eller Gates - ett tidsfönster under vilken körtel mest effektivt svarar på ACTH, säger Oster.