地球上的生命都與自然界24小時(shí)的太陽光明暗循環(huán)有關(guān)，作為生物節(jié)律之一，晝夜規(guī)律對(duì)植物、動(dòng)物甚至是細(xì)菌等微生物的生物功能都有影響。人類可以自行調(diào)節(jié)生物鐘，但是也要為此付出代價(jià)：比如晝夜規(guī)律經(jīng)常被時(shí)差、倒班等擾亂的人，更容易患糖尿病、肥胖癥、心臟病以及癌癥。有很多理論可以證明它們之間的關(guān)系，而近期研究人員又發(fā)現(xiàn)一種受到生物鐘影響的新成員：那就是居住在消化道里的細(xì)菌。根據(jù)一項(xiàng)對(duì)大鼠和少數(shù)人類志愿者的研究，這些腸道微生物的生物鐘與它們的寄主具有同步性。

過去幾年來，科學(xué)家對(duì)腸道細(xì)菌的研究興趣產(chǎn)生了一次大爆發(fā)，這些微生物似乎對(duì)從免疫力到新陳代謝再到個(gè)人情緒等每件事情上都有影響。盡管很多因?yàn)樯镧娢蓙y而產(chǎn)生的疾病都存在腸道微生物被擾亂的情況，但兩者之間的精確聯(lián)系目前尚未明確。以色列魏茲曼科學(xué)中心免疫與微生物學(xué)家Eran Elinav十分好奇，這些微生物的生物鐘是否是其中丟失的一塊拼圖。

為了證明這項(xiàng)理論，他與同事對(duì)24小時(shí)晝夜生活規(guī)律的實(shí)驗(yàn)室大鼠的排泄物樣品中的一些微生物進(jìn)行了分析，樣品在兩個(gè)24小時(shí)的周期內(nèi)每隔6小時(shí)取一次。60%的微生物由各種細(xì)菌組成，這些細(xì)菌在白天和晚上會(huì)在整體數(shù)量和相互之間的干擾等方面上下波動(dòng)。光線較暗的夜間是大鼠最活躍的時(shí)候，這些細(xì)菌會(huì)忙著消化營養(yǎng)物，修復(fù)它們的DNA，并不斷增長；而在光線較強(qiáng)的時(shí)候，微生物則變?yōu)?ldquo;管家”，比如排毒、感知它們周圍的化學(xué)物質(zhì)，生長出鞭毛或“尾巴”幫助微生物運(yùn)行。

而那些喪失生物鐘功能的大鼠腸道細(xì)菌無論在數(shù)量還是活性上均沒有出現(xiàn)相同的波動(dòng)，并對(duì)光線產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)答。這表明，動(dòng)物自身的生物鐘在一定程度上控制著體內(nèi)寄生細(xì)菌的生物鐘。那些取自生物鐘功能喪失的大鼠體內(nèi)的微生物被植入正常晝夜光照條件下健康的大鼠體內(nèi)后，一周內(nèi)這些微生物的生物節(jié)律也恢復(fù)正常。

Elinav表示，這些結(jié)論在10月16日發(fā)表于《細(xì)胞》雜志后讓很多人感到驚奇。此前的研究發(fā)現(xiàn)，很多細(xì)菌確實(shí)存在基于光線應(yīng)答的晝夜節(jié)律現(xiàn)象，比如藍(lán)藻就通過光合作用獲取能量。但是腸道內(nèi)的微生物所有時(shí)間都待在黑暗中，它們?cè)趺捶直鏁r(shí)間呢？在寄主與這些細(xì)菌之間一定存在某種傳遞信號(hào)。