科学家们转向天体物理学来测量住院患者的生物钟。由曼彻斯特大学科学家领导的跨学科团队已经改编了一种最初用于分析星星数据的技术,设计出一种准确测量住院患者生物钟的方法。这种方法名为ClinCirc,有一天可能帮助医生定位有长期健康问题风险的患者,这些问题是由生物钟紊乱引起的,这在住院患者中普遍存在。
研究结论显示,生物钟紊乱在患者中很常见。生物钟被知道调节动物如何应对感染以及是否发展疾病,但迄今很难在患者中测量。值班或时差可能会打破生物钟,这也可能解释为什么这些活动与包括肥胖和糖尿病在内的疾病有关。
该团队设计的测试可测量患者的血液时钟功能失调。在接受肾移植的几乎所有患者(22名患者)和半数(13名患者)入科重症监护室的患者中,这个时钟都发生了变化。
这一研究的作者团队表示,他们的研究结果的医学影响尚不清楚,但现在研究人员可以探讨涉及生物钟功能障碍的医学假设,因为他们可以准确测量生物钟时间。
ClinCirc通过在24至48小时内进行一系列血液测试,这一方法已经在《临床调查杂志》上发表。该方法结合了两种现有的数学方法:Lomb-Scargle周期图和余弦分析,以确定特定基因是否在24小时内遵循规律的增减周期。
研究人员还利用这种技术来衡量血液中的分子振荡器“生物钟”。这种分子振荡器是驱动许多生物钟输出的核心机制。
曼彻斯特皇家医院和威瑟希维医院的13名重症监护室患者以及22名接受手术后立即使用抗炎药的肾移植患者,他们也是通过该方法测量了生物钟。该研究由医学研究理事会、国家学术麻醉、哮喘和肺部英国、工程和物理科学研究理事会以及Kidneys for Life组织资助。
该研究的资深作者、曼彻斯特大学的约翰·布莱克利博士表示:“我们已经证明ClinCirc是一种可以让我们通过血液样本来描述患者生物钟的可靠方法。使用这个系统,我们展示了对于进入医院的许多患者,其生物钟可能会被疾病或接受的治疗所改变。”科学家安德鲁·哈泽尔教授在曼彻斯特大学工作,并与博士生卡勒姆·杰克逊合作开发和配置了ClinCirc数学方法。他表示:“数学的一大优势是最初为一种应用程序开发的技术,即分析不规则间隔的天文数据,在这种情况下可以被调整以取得完全不同科学领域的进展。”